Question

317. Обчисліть середню молярну масу: а) суміші однакових об'ємів етану і пропану; б) суміші однакових мас етану і пропану.​

Answer 1

а)

Дано:

V(C2H6) = V(C3H8)

Знайти:

M ср.(суміші) - ?

Розв'язання:

1) V(C2H6) = V(C3H8) => φ(C2H6) = φ(C3H8) = 50%;

2) M(C2H6) = 30 г/моль;

3) M(C3H8) = 44 г/моль;

4) M ср.(суміші) = (φ(C2H6) * M(C2H6) + φ(C3H8) * M(C3H8)) / 100% = (50% * 30 + 50% * 44) / 100% = 37 г/моль.

Відповідь: Середня молярна маса суміші становить 37 г/моль.

б)

Дано:

m(C2H6) = m(C3H8)

Знайти:

M ср.(суміші) - ?

Розв'язання:

1) Нехай m(C2H6) = m(C3H8) = (х) г;

2) M(C2H6) = 30 г/моль;

3) M(C3H8) = 44 г/моль;

4) n(C2H6) = m / M = (х/30) моль;

5) n(C3H8) = m / M = (х/44) моль;

6) Σn(суміші) = n(C2H6) + n(C3H8) = (х/30) + (х/44) = (74х/1320) моль;

7) χ(C2H6) = n(C2H6) / Σn(суміші) = (х/30) / (74х/1320) = 0,59;

8) χ(C3H8) = 1 - χ(C2H6) = 1 - 0,59 = 0,41;

9) M ср.(суміші) = χ(C2H6) * M(C2H6) + χ(C3H8) * M(C3H8) = 0,59 * 30 + 0,41 * 44 = 35,74 г/моль.

Відповідь: Середня молярна маса суміші становить 35,74 г/моль.

Answer 2

Середня молярна маса розраховується як середнє значення молярних мас компонентів суміші, враховуючи їхню кількість в суміші.

а) Суміш однакових об'ємів етану і пропану: Спершу знайдемо молярну масу кожного газу окремо.

Молярна маса етану (C2H6) = 2 * атомарна маса вуглецю (12.01 г/моль) + 6 * атомарна маса водню (1.01 г/моль) = 24.02 г/моль.

Молярна маса пропану (C3H8) = 3 * атомарна маса вуглецю (12.01 г/моль) + 8 * атомарна маса водню (1.01 г/моль) = 44.09 г/моль.

Тепер знайдемо середню молярну масу суміші, припускаючи, що ми маємо однаковий об'єм етану і пропану:

Середня молярна маса = (Молярна маса етану + Молярна маса пропану) / 2 Середня молярна маса = (24.02 г/моль + 44.09 г/моль) / 2 Середня молярна маса = 68.11 г/моль / 2 Середня молярна маса = 34.05 г/моль

б) Суміш однакових мас етану і пропану: В цьому випадку ми маємо однакову масу для кожного газу. Оскільки молярні маси етану і пропану різні (24.02 г/моль і 44.09 г/моль, відповідно), середня молярна маса буде середнім значенням цих двох чисел:

Середня молярна маса = (Молярна маса етану + Молярна маса пропану) / 2 Середня молярна маса = (24.02 г/моль + 44.09 г/моль) / 2 Середня молярна маса = 68.11 г/моль / 2 Середня молярна маса = 34.05 г/моль

Отже, у обох випадках середня молярна маса суміші етану і пропану становить 34.05 г/моль.