Для решения задачи необходимо сначала записать химическую реакцию между магнием (Mg) и 1,3-дихлорпропаном (C3H6Cl2). При взаимодействии магния с органическими галогенами происходит реакция Вюрца, в результате которой образуются циклические углеводороды.
1,3-Дихлорпропан имеет следующую химическую формулу: ClCH2-CH2-CH2Cl. Когда 1,3-дихлорпропан реагирует с магнием, происходит замыкание цикла с образованием циклопропана (C3H6). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
[ \text{Cl-CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{Cl} + 2 \text{Mg} \rightarrow \text{C}_3\text{H}_6 + \text{MgCl}_2 ]
Теперь рассчитаем массовые соотношения.
Рассчитаем количество магния (Mg):
[ \text{Молярная масса магния (Mg)} = 24.305 \, \text{г/моль} ]
[ n(\text{Mg}) = \frac{36 \, \text{г}}{24.305 \, \text{г/моль}} \approx 1.48 \, \text{моль} ]
Рассчитаем количество 1,3-дихлорпропана (C3H6Cl2):
[ \text{Молярная масса 1,3-дихлорпропана} = 3 \times 12.01 \, \text{г/моль} + 6 \times 1.008 \, \text{г/моль} + 2 \times 35.45 \, \text{г/моль} ]
[ = 36.03 \, \text{г} + 6.048 \, \text{г} + 70.9 \, \text{г} ]
[ = 112.978 \, \text{г/моль} ]
[ n(\text{C3H6Cl2}) = \frac{113 \, \text{г}}{112.978 \, \text{г/моль}} \approx 1.00 \, \text{моль} ]
Согласно уравнению реакции, 1 моль 1,3-дихлорпропана реагирует с 2 молями магния, но у нас есть только 1.48 моля магния. Это значит, что магний является лимитирующим реагентом. На каждую моль 1,3-дихлорпропана нужно 2 моля магния, но у нас недостаточно магния для полного реагирования с 1 молью 1,3-дихлорпропана.
Определим, сколько моль 1,3-дихлорпропана будет реагировать с имеющимся магнием:
[ \text{Моль 1,3-дихлорпропана} = \frac{1.48 \, \text{моль}}{2} = 0.74 \, \text{моль} ]
Рассчитаем массу образованного циклопропана (C3H6):
[ \text{Молярная масса циклопропана (C3H6)} = 3 \times 12.01 \, \text{г/моль} + 6 \times 1.008 \, \text{г/моль} ]
[ = 36.03 \, \text{г/моль} + 6.048 \, \text{г/моль} ]
[ = 42.078 \, \text{г/моль} ]
[ \text{Масса циклопропана} = 0.74 \, \text{моль} \times 42.078 \, \text{г/моль} \approx 31.14 \, \text{г} ]
Таким образом, при действии 36 г магния на 113 г 1,3-дихлорпропана образуется циклопропан (C3H6), и масса этого углеводорода составляет приблизительно 31.14 г.