Question

Вычислите объемные доли газов в смеси этана с этеном объемом 25,4 л (н.у.), если при пропуске смеси через бромную воду в реакцию вступил бром массой 120 г. Опишите каждый шаг, по мере решения.

Answer 1

Ответ:

w(CH2=CH2)=65,12%

w(CH3-CH3)=34,88 %

Объяснение:

Правильность не гарантирую.

Если учесть, что в смеси реагировать будет только этен ( в идеале этан реагирует с бромом в жестких условиях - УФ лучи или нагрев), то получится следующее:

СH3-CH3+Br2≠

CH2=CH2+Br2 = CH2Br-CH2Br

n(Br2)=m/M=120/160=0,75 моль

n(CH2=CH2)=22,4*0,75=16,8 л

w(CH2=CH2)=16,8/25,4 *100%=65,12%

w(CH3-CH3)=100-65,12=34,88 %

Answer 2

Чтобы вычислить объемные доли газов в смеси этана с этеном, необходимо провести реакцию смеси с бромной водой и измерить количество потребовавшегося брома.

Шаг 1: Найдем число молей брома (Br2), используя массу брома, данную в условии задачи. Молярная масса брома равна 79,9 г/моль, поэтому количество молей брома можно вычислить по формуле:

Количество молей = масса / молярная масса = 120 г / 79,9 г/моль ≈ 1,501 моль.

Шаг 2: По уравнению реакции этана (C2H6) с бромной водой (Br2), мы знаем, что каждый моль этана реагирует с одним молем брома и образует два моля бромидов:

C2H6 + Br2 -> C2H4Br2 + HBr.

Таким образом, количество молей этана в данной реакции также будет равно 1,501 моль.

Шаг 3: Зная, что объем этана составляет 25,4 л (н.у.) и используя уравнение состояния идеального газа, можно вычислить количество молей этана:

PV = nRT,

где P - давление газа (при нормальных условиях примерно равно 1 атм), V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л × атм / (моль × К)), T - температура газа (при нормальных условиях равна 273,15 К).

n = PV / RT = (1 атм) * (25,4 л) / (0,0821 л × атм / (моль × К) * 273,15 К) ≈ 1,003 моль.

Шаг 4: Чтобы найти объемные доли газов в смеси, необходимо разделить количество молей каждого газа на общее количество молей в смеси и умножить на 100%:

Объемная доля этана = (количество молей этана / общее количество молей в смеси) * 100% = (1,501 моль / (1,501 моль + 1,003 моль)) * 100% ≈ 59,9%.

Объемная доля этена = (количество молей этена / общее количество молей в смеси) * 100% = (1,003 моль / (1,501 моль + 1,003 моль)) * 100% ≈ 40,1%.

Таким образом, объемная доля этана в смеси составляет примерно 59,9%, а объемная доля этена - 40,1%.