Question

УМОЛЯЮ НА КОЛЕНЯХ!!! ПОМОГИТЕ РЕШИТЬ!!! ОТДАЮ 35 БАЛЛОВ!!! Смесь объемом 5,6 л Которая состоит Из этана и метиламина полностью сожгли в кислороде. Продукты сгорания пропустили через известковую воду. Вследствие этого образовался осадок массой 35 г. Вычислите объемную долю этана в исходной смеси.

Answer 1

Считаем количество вещества смеси этана и метиламина: n(смеси) = V(смеси) / Vm = 5.6 / 22.4 = 0.25 моль

Пишем реакции горения

2C₂H₆ + 7O₂ = 4CO₂ + 6H₂O

4CH₃NH₂ + 9O₂ = 4CO₂ + 10H₂O + 2N₂

В следствии поглощения известковой водой углекислого газа происходит реакция

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O

Считаем количество вещества осадка: n(CaCO₃) = m(CaCO₃) / M(CaCO₃) = 35 / 100 = 0.35 моль

По уравнению реакции n(CaCO₃) = n(CO₂) = 0.35 моль

Это углекислый газ из начальных реакций

Пусть в первой реакции образуется х моль CO₂, тогда во второй образуется (0.35 - х) моль этого газа

По уравнению первой реакции n(C₂H₆) = 0.5n(CO₂) = 0.5х моль

По уравнению второй реакции n(CH₃NH₂) = n(CO₂) = 0.35 - х моль

Составим уравнение из которого найдем х

n(C₂H₆) + n(CH₃NH₂) = 0.5x + 0.35 - x = 0.25 Отсюда х = 0.2 моль

Так как n(C₂H₆) = 0.5n(CO₂) = 0.5х моль, то n(C₂H₆) = 0.5 * 0.2 = 0.1 моль

Ну и можем посчитать объемную долю этана в смеси: φ(C₂H₆) = V(C₂H₆) / V(смеси) = n(C₂H₆) / n(смеси) = 0.1 / 0.25 = 0.4 или 40%

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон действующих масс (закон Лавуазье), который гласит, что масса продуктов сгорания равна массе исходных реагентов.

Предположим, что объемная доля этана в исходной смеси равна x. Тогда объемная доля метиламина будет равна (1 - x), поскольку объемные доли должны в сумме давать 1.

Объем этана в смеси будет равен 5.6 л * x, а объем метиламина будет равен 5.6 л * (1 - x).

При полном сгорании этана и метиламина получаем уравнение реакции: C2H6 + CH3NH2 + O2 -> CO2 + H2O + N2

Исходя из сбалансированного уравнения реакции, можем сказать, что мольное соотношение между этаном и метиламином равно 1:1.

Молярная масса этана (C2H6) составляет 30 г/моль, а молярная масса метиламина (CH3NH2) составляет 31 г/моль.

Согласно закону действующих масс, масса продуктов сгорания должна быть равна массе исходной смеси:

Масса этана + Масса метиламина = Масса продуктов сгорания

(30 г/моль * 5.6 л * x) + (31 г/моль * 5.6 л * (1 - x)) = 35 г

Решая это уравнение, мы можем найти значение x, которое будет являться объемной долей этана в исходной смеси.