Question

Смесь пропена и бутадиена-1, 3 прореагировала с избытком брома, при этом масса присоединившегося брома оказалось в 10 раз больше, чем объем смеси газов(масча брома-в граммах, объем смеси- в дм3, н.у.). Каково сольное отношение бутадиен: пропи в исходной смеси?

Answer 1

Решение.

Примем объем смеси за 22,4 дм³ или n=1 моль

Объем пропена за х л V(H2C=CH2) = х дм³, тогда

V(H2C=CH-CH=CH2)= (22.4- х) дм³

m(Br2) = 10*22,4 г = 224 г (в 10 раз больше объема)

m'(Br2) = y г масса брома, пошедшая на реакцию с пропеном,

m"(Br2) = (224-y) - масса брома, пошедшая на реакцию с бутадиеном-1,3

х дм³ у г

С3Н6 + Вг2 ⇒ С3Н6Вг2

22,4 дм³ 160 г

(22,4-х) 224-у

дм³ г

С4Н6 + 2Вг2 ⇒ С4Н6Вг4

1 моль 2 моль

22,4 320 г

дм³

Составляем систему:

160х=22,4у

320(22,4-х)=22,4(224-у)

Решив систему, найдем, что х=13,44⇒V(C3H6)= 13.44дм³

V(C4H6) = 22.4-13,44 = 8,96 дм³

n(C3H6) = 13,44/22,4 =0,6 моль

n(C4H6) = 1 моль-0,6 моль = 0,4 моль

n(C4H6):n(C3H6) = 0,4:0,6 = 2:3

Ответ: 2:3

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте предположим, что у нас исходно 1 моль пропена (C3H6) и x моль бутадиена-1,3 (C4H6). Коэффициенты перед реагирующими веществами в уравнении реакции с бромом будут следующими:

Пропен (C3H6) + Br2 → C3H6Br2 Бутадиен-1,3 (C4H6) + Br2 → C4H6Br2

Так как пропен реагирует 1:1 с бромом, а бутадиен-1,3 реагирует 1:2 с бромом, то масса присоединившегося брома к пропену будет равна массе брома, присоединившегося к бутадиену-1,3. Теперь мы можем записать уравнение для массы брома:

Масса брома (в граммах) = 10 * объем смеси (в дм^3)

Для этого уравнения нужны соотношения массы и объема для пропена и бутадиена-1,3. Для этого нам понадобятся их молярные массы.

Молярная масса пропена (C3H6): C: 12.01 г/моль * 3 = 36.03 г/моль H: 1.01 г/моль * 6 = 6.06 г/моль Общая масса = 36.03 г/моль + 6.06 г/моль = 42.09 г/моль

Молярная масса бутадиен-1,3 (C4H6): C: 12.01 г/моль * 4 = 48.04 г/моль H: 1.01 г/моль * 6 = 6.06 г/моль Общая масса = 48.04 г/моль + 6.06 г/моль = 54.10 г/моль

Теперь мы можем выразить соотношение массы к объему для пропена и бутадиена-1,3:

Отношение массы к объему для пропена = 42.09 г/моль / 22.4 л/моль ≈ 1.88 г/л Отношение массы к объему для бутадиен-1,3 = 54.10 г/моль / 22.4 л/моль ≈ 2.41 г/л

Теперь, когда у нас есть соотношения массы к объему для обоих газов, мы можем выразить их сольные отношения в исходной смеси:

Пусть масса пропена в исходной смеси = a г Пусть масса бутадиен-1,3 в исходной смеси = b г

Тогда отношение масс бутадиен-1,3 к пропену будет:

b / a = (2.41 г/л) / (1.88 г/л) ≈ 1.28

Таким образом, сольное отношение бутадиен-1,3 к пропену в исходной смеси составляет около 1.28.