Question

Вычислите массовые доли компонентов в 39 кг эквимолярной смеси метанола и этанола. (Ответ: 41% СН3ОН; 59% С2Н5ОН)

Answer 1

Объяснение:

"Эквимолярный" означает, что количество вещества метанола и этанола в смеси одинаковое, то есть на 1 моль метанола приходится 1 моль этанола. Но молярные массы (массы 1 моль вещества) у этих веществ разные:

М(метанол) = М(СН3ОН) = 12+4+16=32 г/моль

М(этанол) = М(С2Н5ОН) = 2×12+6+16=46 г/моль

Возьмем для удобства расчетов столько смеси, чтобы в ней был ровно 1 моль метанола и, соответственно, 1 моль этанола (смесь, напомним, эквимолярная). Масса 1 моль метанола - 32 г. Масса 1 моль этанола - 46 г. Тогда масса этой смеси 32+46=78 г. Тогда массовая доля метанола:

w(CH3OH) = 32/78 = 0,41 = 41%

А массовая доля этанола:

w(C2H5OH) = 46/78 = 0,59 = 59%

Примечание.

Для решения данная в задаче масса смеси (39 кг) нам не понадобилась. Но мы можем вычислить массу компонентов в 39 килограммах смеси:

m(CH3OH) = w(CH3OH)×39 = 0,41×39 = 16 кг,

m(C2H5OH) = w(C2H5OH)×39 = 0,59×39 = 23 кг.

Примечание 2.

В первом варианте решения ошибка. Там отвечающий вычисляет среднюю молярную массу смеси неверно. Она равна не сумме молярных масс этанола и метанола (не 78), а их среднему арифметическому (32+46)/2=39.

Но для решения задачи её вычислять не обязательно.

Answer 2

Ответ:

M(CH3OH) = 32

M(С2Н5ОН) = 46

M(смеси) = 32+46 = 78

78 - это 100% составим пропорцию :

найдем сначала долю метанола:

78                 32

100                х

= 100*32/78 = 41%

теперь этанол можно найти 2 способами: 100-41 = 59 %

или

78                  46

100                 х

100*46/78 = 58,97 = 59%

Answer 3

Для вычисления массовых долей компонентов в эквимолярной смеси метанола и этанола, нам необходимо знать молекулярные массы этих веществ. Для расчета примем молекулярные массы:

Молекулярная масса метанола (CH3OH) = 32.04 г/моль Молекулярная масса этанола (C2H5OH) = 46.07 г/моль

Предположим, у нас имеется 1 моль каждого вещества в эквимолярной смеси, что равно 1 моль метанола и 1 моль этанола.

Масса одного моль метанола = 32.04 г Масса одного моль этанола = 46.07 г

Теперь рассчитаем общую массу эквимолярной смеси:

Общая масса эквимолярной смеси = Масса метанола + Масса этанола Общая масса эквимолярной смеси = 32.04 г + 46.07 г = 78.11 г

Теперь, чтобы вычислить массовую долю каждого компонента, разделим массу каждого компонента на общую массу смеси и умножим на 100%:

Массовая доля метанола = (Масса метанола / Общая масса эквимолярной смеси) * 100% Массовая доля метанола = (32.04 г / 78.11 г) * 100% ≈ 41%

Массовая доля этанола = (Масса этанола / Общая масса эквимолярной смеси) * 100% Массовая доля этанола = (46.07 г / 78.11 г) * 100% ≈ 59%

Таким образом, массовые доли компонентов в 39 кг эквимолярной смеси метанола и этанола составляют примерно 41% метанола и 59% этанола.