Для решения этой задачи нам нужно использовать уравнение химической реакции между этиленом (C2H4) и хлороводородом (HCl) для получения хлорэтана (C2H5Cl). Реакция выглядит следующим образом:
[ \text{C}_2\text{H}_4 + \text{HCl} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl} ]
Согласно уравнению реакции, один моль этилена реагирует с одним молем хлороводорода, образуя один моль хлорэтана.
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) один моль любого идеального газа занимает объем 22,4 литра. Поскольку в задаче указан объем 5,6 литра хлорэтана, найдем количество молей хлорэтана:
[ n(\text{C}_2\text{H}_5\text{Cl}) = \frac{5,6 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,25 \, \text{моль} ]
Поскольку выход продукта составляет 90%, это означает, что 0,25 моль - это 90% от теоретически возможного количества хлорэтана. Найдем теоретически возможное количество молей хлорэтана:
[ n_{\text{теор}}(\text{C}_2\text{H}_5\text{Cl}) = \frac{0,25 \, \text{моль}}{0,9} \approx 0,278 \, \text{моль} ]
Поскольку один моль этилена реагирует с одним молем хлороводорода для образования одного моля хлорэтана, теоретически требуется 0,278 моль этилена и 0,278 моль хлороводорода.
Теперь найдем объемы этилена и хлороводорода:
Объем этилена:
[ V(\text{C}_2\text{H}_4) = 0,278 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 6,23 \, \text{л} ]
Объем хлороводорода:
[ V(\text{HCl}) = 0,278 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 6,23 \, \text{л} ]
Таким образом, для получения 5,6 литра газообразного хлорэтана с учетом выхода 90% потребуется примерно 6,23 литра этилена и 6,23 литра хлороводорода.