Question

Для сжигания смеси метана и пропана объемом 10 л потребовалось 44л кислорода. Определите объемные и массовые доли газов в сожжённой смеси.

Answer 1

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О 
С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О 
х л метана и 10- х л пропана содержала смесь 
с метаном прореагировало 2х л О2 / реакция 1/ 
с пропаном прореагировало 5*(10-х) л кислорода 
По условию 2х + 5*(10 -х) = 44 3х = 6 х= 2л - объем СН4, 6 л - объем С2Н6 
w CH4 = 10/10 = 1% w C2H6 = 30/10 = 3%

Answer 2

Перед тем, как решать задачу, нужно выяснить, какой химический процесс происходит при сжигании метана и пропана в кислороде.

Метан и пропан - это углеводороды, а кислород - окислитель. При сжигании метана и пропана в кислороде происходит окисление углеводородов с образованием углекислого газа и воды:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Уравнения реакций показывают, что для сжигания одного объема метана требуется два объема кислорода, а для сжигания одного объема пропана - пять объемов кислорода.

Таким образом, если для сжигания смеси метана и пропана объемом 10 л потребовалось 44 л кислорода, то в смеси было:

• метан: 10 / (2 + 5) * 2 = 4 л
• пропан: 10 / (2 + 5) * 5 = 10 л
• кислород: 44 л

Объемная доля метана в смеси:

V(CH4) / V(смеси) = 4 / (4 + 10 + 44) ≈ 0,06

Объемная доля пропана в смеси:

V(C3H8) / V(смеси) = 10 / (4 + 10 + 44) ≈ 0,14

Объемная доля кислорода в смеси:

V(O2) / V(смеси) = 44 / (4 + 10 + 44) ≈ 0,80

Чтобы определить массовые доли газов в сожженной смеси, нужно знать молярные массы метана, пропана и кислорода. Молярные массы можно найти в таблице химических элементов:

• метан: 16 г/моль
• пропан: 44 г/моль
• кислород: 32 г/моль

Масса метана в смеси:

m(CH4) = V(CH4) * M(CH4) = 4 * 16 = 64 г

Масса пропана в смеси:

m(C3H8) = V(C3H8) * M(C3H8) = 10 * 44 = 440 г

Масса кислорода в смеси:

m(O2) = V(O2) * M(O2) = 44 * 32 = 1408 г

Общая масса смеси:

m(см