Question

Розрахуйте об'єм вуглеводню, який утвориться в результаті термічного розкладання а)1.2 пропану б)1.8 бутану

Answer 1

Вибач, знаю тільки а

При термічному розкладанні вуглеводнів вони розкладаються на менші молекули з виділенням тепла. В обох випадках молекули вуглеводнів розкладаються на молекули менших вуглеводнів та молекули газу.

а) Пропан складається з трьох атомів вуглецю та вісьми атомів водню. Під час термічного розкладання пропану він розкладається на молекули бутану та молекули газу. Таким чином, ми можемо визначити кількість молекул бутану, які утворяться під час розкладання пропану. Кількість молекул бутану буде такою ж, як і кількість молекул пропану.

Таким чином, якщо ми маємо 1.2 моль пропану, то під час його термічного розкладання утвориться така ж кількість молекул бутану, тобто 1.2 моль бутану.

Об'єм вуглеводню можна визначити за допомогою ідеального газового закону:

V = nRT/P

де n - кількість молекул, R - універсальна газова стала, T - температура, P - тиск.

Для простоти ми можемо прийняти нормальні умови температури та тиску, тобто T = 0°C = 273 K, P = 1 атм = 101.325 кПа.

У нашому випадку, ми маємо 1.2 моль бутану. Застосувавши ідеальний газовий закон, отримуємо:

V = (1.2 моль)(0.0821 Л·атм/моль·K)(273 K)/(101.325 кПа)

V = 26.8 Л

Отже, об'єм вуглеводню, який утвориться в результаті термічного розкладання 1.2 пропану, дорівнює 26.8 літрам.

б) При термічному розкладанні бутану утворюється етен та метан:

C₄H₁₀ → C₂H₄ + CH₄

Стосовно 1 моль бутану, кількість молей продуктів буде такою ж, оскільки коефіцієнти рівняння реакції є цілими числами. Таким чином, з 1 моля бутану утвориться 1 моль етену та 1 моль метану.

Молярна маса бутану:

M(C₄H₁₀) = 4 × M(C) + 10 × M(H) = 4 × 12.01 g/mol + 10 × 1.01 g/mol = 58.12 g/mol

Молярна маса етену:

M(C₂H₄) = 2 × M(C) + 4 × M(H) = 2 × 12.01 g/mol + 4 × 1.01 g/mol = 28.05 g/mol

Молярна маса метану:

M(CH₄) = M(C) + 4 × M(H) = 12.01 g/mol + 4 × 1.01 g/mol = 16.05 g/mol

Тому, кількість речовини вуглеводню, що розкладається, можна обчислити:

n(C₄H₁₀) = m ÷ M(C₄H₁₀) = 1.8 g ÷ 58.12 g/mol ≈ 0.031 mol

Кількість речовини етену та метану, що утворюються, дорівнюватиме кількості речовини бутану, оскільки вони утворюються у співвідношенні 1:1:

n(C₂H₄) = n(CH₄) = n(C₄H₁₀) = 0.031 mol

Об'єм буде залежати від умов задачі, наприклад, від температури та тиску. При стандартних умовах (0°C та 1 атм) об'єм однієї молі газу дорівнює 22.4 л. Тому, об'єми етену та метану можна обчислити за формулою:

V = n × Vm

де Vm = 22.4 л/mol - об'єм однієї молі газу при стандартних умовах.

Отже, об'єми газів становитимуть:

V(C₂H₄) = n(C₂H₄) × Vm

Answer 2

Для розрахунку об'єму вуглеводню, який утвориться в результаті термічного розкладання пропану і бутану, спочатку знайдемо хімічні реакції розкладу і потім визначимо кількість молей вуглеводню, що утворюється.

а) Розклад пропану (C3H8): C3H8 → C3H6 + H2

З цієї реакції видно, що за кожну молекулу пропану (C3H8) утворюється 1 молекула пропену (C3H6) і 1 молекула водню (H2).

Будемо вважати, що маємо 1.2 молекул пропану.

Кількість молей водню, яка утворюється: 1.2 мол * 1 мол H2/мол C3H8 = 1.2 мол H2

б) Розклад бутану (C4H10): C4H10 → C4H8 + H2

З цієї реакції видно, що за кожну молекулу бутану (C4H10) утворюється 1 молекула бутену (C4H8) і 1 молекула водню (H2).

Будемо вважати, що маємо 1.8 молекул бутану.

Кількість молей водню, яка утворюється: 1.8 мол * 1 мол H2/мол C4H10 = 1.8 мол H2

Отже, у результаті термічного розкладання 1.2 молекул пропану утвориться 1.2 молекули водню, а 1.8 молекул бутану утвориться 1.8 молекули водню.