Химия

Уравнения реакций:

$C_{5}H_{8} + Cl_{2} - C_{5}H_{8}Cl_{2}$; (1)
$C_{5}H_{8}Cl_{2} + Cl_{2} \rightarrow C_{5}H_{8}Cl_{4}$. (2)

Определим количество вещества изопрена и хлора:

$n(C_{5}H_{8}) = \frac{10,2 г}{68 г/моль} = 0,15 моль$;
$n(Cl_{2}) = \frac{4,48 л}{22,4 л/моль} = 0,2 моль$.

В первой реакции хлор в избытке. Найдем количество вещества каждого участника реакции:

$n_{1}(C_{5}H_{8}Cl_{2}) = n(C_{5}H_{8}) = 0,15 моль$;
$n_{1}(Cl_{2}) = n(C_{5}H_{8}) = 0,15 моль$;
$n_{ост}(Cl_{2}) = 0,2 моль - 0,15 моль = 0,05 моль$.

Во второй реакции в избытке $C_{5}H_{8}Cl_{2}$, хлор прореагирует полностью:

$n(C_{5}H_{8}Cl_{4}) = n_{2}(Cl_{2}) = n_{ост}(Cl_{2}) = 0,05 моль$;
$n_{2}(C_{5}H_{8}Cl_{2}) = n_{2}(Cl_{2}) = 0,05 моль$;
$n_{ост}(C_{5}H_{8}Cl_{2}) = 0,15 моль - 0,05 моль = 0,1 моль$.

Найдем массовые доли продуктов в смеси:

$m(C_{5}H_{8}Cl_{4}) = 210 г/моль \cdot 0,05 моль = 10,5 г$;
$m_{ост}(C_{5}H_{8}Cl_{2}) = 0,1 моль \cdot 139 г/моль = 13,9 г$;
$m(см.) = 13,9 г + 10,5 г = 24,4 г$;
$w(C_{5}H_{8}Cl_{2}) = \frac{13,9 г}{24,4 г} = 57 \text{ % }; w(C_{5}H_{8}Cl_{4}) = 43 \text{ % }$.
Ответ: $w(C_{5}H_{8}Cl_{2}) = 57 \text{ % }; w(C_{5}H_{8}Cl_{4}) = 43 \text{ % }$.