Question

Добрый день, помогите по химии. Смесь этана и этилена объемом 200 миллилитров (нормальные условия) обесцветила бромную воду массой 25 грамм. Рассчитайте объемную долю этилена в смеси, если массовая доля брома в бромной воде равна 3,2%.

Answer 1

Ответ:

Объемная доля этилена в составе смеси этана и этилена равна = 56 процентов %

Объяснение:

Дано:

V(смеси) = 200 мл.
m(Br2 р-р) = 25 г.
w(Br2) = 3,2%

Найти:

φ(C2H4) - ?

Решение:

1) Определим кто реагирует с бромной водой и запишем УХР:

• С бромной водой легко реагирует только непредельные углеводороды, таким является этилен (этен).
• C2H4 + Br2 = C2H4Br2

2) Найдем массу чистого вещества брома в бромной воде по формуле: w(ч.в) = m(ч.в) / m(р-ра) => m(ч.в) = w(ч.в) * m(р-ра)

• m(Br2 ч.в) = 0,032 * 25 г. = 0,8 г.

3) Найдем количество вещества брома по формуле:
n(в-ва) = m(в-ва) / M(в-ва)

• n(Br2) = 0,8 г. / 160 г/моль = 0,005 моль

4) Составим пропорцию по УХР для нахождения количества вещества этилена:

• n(Br2) = n(C2H4) = 0,005 моль

5) Найдем объем этилена по формуле:
V(в-ва) = n(в-ва) * Vm, где Vm - молярный объем, постоянная величина, равная 22,4 л/моль

• V(C2H4) = 0,005 моль * 22,4 л/моль = 0,112 л. = 112 мл.

6) Найдем объемную долю этилена в составе смеси объемом 200 мл. по формуле:
φ = V(ч.в) / V(смеси)

• φ = 112 мл. / 200 мл. = 0,56 = 56%

Ответ: 56%

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно использовать информацию о реакции брома с этиленом и этаном:

\[C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2\]

\[C_2H_6 + Br_2 \rightarrow C_2H_5Br + HBr\]

Массовая доля брома в бромной воде составляет 3,2%. Это означает, что масса брома в бромной воде равна 0,032 массы бромной воды.

Масса бромной воды \(m_{Br_2O} = 25\) г.

Масса брома в бромной воде \(m_{Br} = 0,032 \times 25\) г.

Теперь мы знаем, что этан и этилен реагируют с бромной водой. Для каждого из них, моль брома, принимаемого в реакции, равна молекулярной массе брома.

Молекулярная масса брома \(M_{Br} = 79,9\) г/моль.

Количество молей брома в бромной воде \(n_{Br} = \frac{m_{Br}}{M_{Br}}\).

Так как бром реагирует с этиленом по уравнению \(C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2\), каждый моль брома реагирует с одним молем этилена.

Теперь мы можем рассчитать количество молей этилена в реакции: \(n_{C_2H_4} = n_{Br}\).

Объем молекул газа при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль. Таким образом, объем молекул этилена \(V_{C_2H_4} = n_{C_2H_4} \times 22,4\) л.

Теперь мы знаем объем смеси \(V_{\text{смеси}} = 200\) мл и объем этилена в смеси \(V_{C_2H_4}\), следовательно, объем этана \(V_{C_2H_6} = V_{\text{смеси}} - V_{C_2H_4}\).

Теперь мы можем рассчитать объемную долю этилена в смеси:

\[ \% \text{Объемная доля} = \frac{V_{C_2H_4}}{V_{\text{смеси}}} \times 100 \%\]

Подставим значения и рассчитаем:

\[ \% \text{Объемная доля} = \frac{n_{Br} \times 22,4}{V_{\text{смеси}}} \times 100 \%\]

\[ \% \text{Объемная доля} = \frac{\frac{m_{Br}}{M_{Br}} \times 22,4}{V_{\text{смеси}}} \times 100 \%\]

\[ \% \text{Объемная доля} = \frac{\frac{0,032 \times 25}{79,9} \times 22,4}{200} \times 100 \%\]

После выполнения этих вычислений, вы получите значение для объемной доли этилена в смеси.