Uwodornienie naftalenu do dekaliny: obliczanie masy powstałego produktu.

Aby rozwiązać to zadanie, najpierw ustalmy równanie reakcji uwodornienia naftalenu do dekaliny. Naftalen ma wzór sumaryczny $C_{10}H_8$, a dekalina $C_{10}H_{18}$. Reakcja uwodornienia polega na dodaniu wodoru do nienasyconego węglowodoru, aby uzyskać węglowodór nasycony. W przypadku naftalenu reakcja wygląda następująco:

$$C_{10}H_8 + 5H_2 \rightarrow C_{10}H_{18}$$

Następnie użyjemy prawa Avogadro, które mówi, że w warunkach normalnych (0°C i 1 atm) 1 mol każdego gazu zajmuje objętość 22,4 dm³. W zadaniu podano, że użyto 11,2 dm³ wodoru, co odpowiada połowie mola wodoru (ponieważ $11,2 \text{ dm}^3 \div 22,4 \text{ dm}^3/\text{mol} = 0,5 \text{ mol}$).

W równaniu reakcji widać, że 5 moli wodoru reaguje z 1 molem naftalenu, a więc 0,5 mola wodoru zareaguje z 0,1 mola naftalenu. Masa mola naftalenu wynosi około 128 g/mol (wzór sumaryczny $C_{10}H_8$ oznacza 10 atomów węgla i 8 atomów wodoru, więc $10 \cdot 12 \text{ g/mol} + 8 \cdot 1 \text{ g/mol} = 128 \text{ g/mol}$).

Jeśli 0,1 mola naftalenu reaguje, to powstanie również 0,1 mola dekaliny. Masa mola dekaliny wynosi około 138 g/mol (wzór sumaryczny $C_{10}H_{18}$ oznacza 10 atomów węgla i 18 atomów wodoru, więc $10 \cdot 12 \text{ g/mol} + 18 \cdot 1 \text{ g/mol} = 138 \text{ g/mol}$).

Teraz możemy obliczyć masę dekaliny, która powstanie w reakcji:

$$0,1 \text{ mol} \cdot 138 \text{ g/mol} = 13,8 \text{ g}$$

Odpowiedź to (a) 13,8 g.