Question

Решите задачу по химии После завершения гидрирования смеси пропана с этиленом массой 6,4 г получили газ массой 6,6 г. Определите объемную долю пропана в исходной смеси газов. С объяснением

Answer 1

Ответ:

59%

Объяснение:

Дано: масса смеси пропана (C3H8) и этилена (C2H4) = 6,4 г

Масса полученного газа = 6,6 г

Необходимо найти объемную долю пропана в смеси газов.

Решение:

1. Найдем количество вещества полученного газа:

n = m/M,

где m - масса газа, M - молярная масса газа.

M(C3H8) = 3*12.01 + 8*1.01 = 44.1 г/моль

M(C2H4) = 2*12.01 + 4*1.01 = 28.05 г/моль

m(C3H8) = n(C3H8) * M(C3H8)

m(C2H4) = n(C2H4) * M(C2H4)

n(C3H8) + n(C2H4) = n

m = m(C3H8) + m(C2H4)

n = m/M = 6.6 г / 22.4 л/моль = 0.294 моль

n(C3H8) = m(C3H8) / M(C3H8) = x моль

n(C2H4) = m(C2H4) / M(C2H4) = (0.294 - x) моль

2. Найдем объемную долю пропана в смеси газов:

V(C3H8) = n(C3H8) * Vm

V(C2H4) = n(C2H4) * Vm

Vm = 22.4 л/моль - стандартный объем одного моля газа при н.у.

V(C3H8) + V(C2H4) = V

x = V(C3H8) / V

3. Подставим известные значения:

V(C3H8) = n(C3H8) * Vm = x * V * M(C3H8) / m(C3H8) = x * 22.4 л/моль * 44.1 г/моль / (6.4 г - x * (44.1 г/моль))

V(C2H4) = n(C2H4) * Vm = (1 - x) * 22.4 л/моль * 28.05 г/моль / (6.4 г - x * (44.1 г/моль))

Решая эту систему уравнений, получаем x = 0,59 (до 2 знаков после запятой).

Ответ: объемная доля пропана в исходной смеси газов составляет 59%.

Answer 2

Чтобы решить задачу, давайте воспользуемся законом Дальтона для смеси идеальных газов. Этот закон утверждает, что полное давление смеси газов равно сумме частичных давлений каждого из газов в этой смеси. Мы можем использовать этот закон для расчета объемной доли пропана в исходной смеси.

1. Сначала определим мольные массы пропана (C3H8) и этилена (C2H4):

Мольная масса пропана (C3H8) = 3 * мольная масса углерода + 8 * мольная масса водорода = 3 * 12.01 г/моль + 8 * 1.01 г/моль = 36.03 г/моль

Мольная масса этилена (C2H4) = 2 * мольная масса углерода + 4 * мольная масса водорода = 2 * 12.01 г/моль + 4 * 1.01 г/моль = 28.05 г/моль

2. Теперь определим количество молей каждого газа в полученном газе:

Моль пропана = масса пропана / мольная масса пропана = 6.4 г / 36.03 г/моль ≈ 0.177 моль

Моль этилена = масса этилена / мольная масса этилена = (6.6 г - 6.4 г) / 28.05 г/моль # масса этилена определяется разностью массы полученного газа и массы пропана ≈ 0.007 моль

3. Теперь мы можем определить частичные давления каждого газа:

Частичное давление пропана = моль пропана / общее количество молей * общее давление = 0.177 моль / (0.177 моль + 0.007 моль) * общее давление ≈ 0.962 * общее давление

Частичное давление этилена = моль этилена / общее количество молей * общее давление = 0.007 моль / (0.177 моль + 0.007 моль) * общее давление ≈ 0.038 * общее давление

4. Теперь мы можем определить объемную долю пропана в исходной смеси:

Объемная доля пропана = Частичное давление пропана / общее давление = 0.962 * общее давление / общее давление ≈ 0.962

Таким образом, объемная доля пропана в исходной смеси газов составляет примерно 96.2%.