Question

Определите объемный состав пропан-бутановой смеси, применяющейся для заправки бытовых газовых баллонов, если при сгорании 5,6 л этой смеси образуется 19,6 л углекислого газа.

Answer 1

Решение представлен на фотографий:

Answer 2

Ответ:

φ(C3H8)=50%

φ(C4H10)=50%

Объяснение:

Дано:

V(смеси)=5.6 л;

V(CO2)=19.6 л;

Решение:

C3H8+5O2=3CO2+4H2O

C4H10+6.5O2=4CO2+5H2O

Voбщ=V(C3H8)+V(C4H10)

V(CO2)=V(C3H8)*3+V(C4H10)*4

V(C3H8)=V(общ)-V(C4H10)

19.6=5.6*3-3*V(C4H10)+V(C4H10)*4

V(C4H10)=19.6-5.36*3=2,8 л;

V(C3H8)=2.8 л;

φ(C3H8)=V(C3H8)/(Vобщ)=50%

φ(C4H10)=V(C4H10)/(Vобщ)=50%

Answer 3

Для решения этой задачи используем закон пропорций и уравнение состояния идеальных газов.

Сначала найдем количество вещества (в молях) углекислого газа (CO₂), которое образуется при сгорании 5,6 л пропан-бутановой смеси:

$V_{CO2} = 19,6 \text{ л}$ $V_{\text{смеси}} = 5,6 \text{ л}$

Используем уравнение состояния идеальных газов:

$PV = nRT$

Где: $P$ - давление газа (постоянное при данной реакции) $V$ - объем газа (в литрах) $n$ - количество вещества газа (в молях) $R$ - универсальная газовая постоянная ($0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}$) $T$ - температура газа (в Кельвинах)

Так как $P$, $R$ и $T$ постоянны при данной реакции, мы можем выразить отношение молей газов в реакции:

$\frac{n_{CO2}}{n_{\text{смеси}}} = \frac{V_{CO2}}{V_{\text{смеси}}}$

Теперь подставим известные значения:

$\frac{n_{CO2}}{n_{\text{смеси}}} = \frac{19,6 \, \text{л}}{5,6 \, \text{л}}$

$\frac{n_{CO2}}{n_{\text{смеси}}} = 3,5$

Таким образом, отношение молей углекислого газа к молям пропан-бутановой смеси равно 3,5.

Пропан (C₃H₈) и бутан (C₄H₁₀) имеют молекулярные массы 44 г/моль и 58 г/моль соответственно.

Пусть $x$ - количество молей пропана, тогда количество молей бутана будет $3,5x$ (согласно отношению молей углекислого газа к молям пропан-бутановой смеси).

Молекулярные массы пропана и бутана равны 44 г/моль и 58 г/моль соответственно.

Масса пропана в смеси: $44x$ г Масса бутана в смеси: $58 \times 3,5x = 203x$ г

Общая масса смеси: $44x + 203x = 247x$ г

Таким образом, отношение массы углекислого газа к общей массе смеси равно:

$\frac{44 \times 3,5x}{247x} = \frac{154x}{247x} = \frac{154}{247} \approx 0,624$

Ответ: объемный состав пропан-бутановой смеси примерно составляет 62,4% пропана и 37,6% бутана.