Question

При згоранні суміші метану і пропану обємом 11,2 л утворився оксид вуглецю (IV) обємом 13,44 л (об'єм газів приведені до нормальних умов). Обчисліть об'ємну частку у вихідній суміші

Answer 1

N(суміші)= 11,2 л/22,4 л/моль =0,5 моль
n(CO2) = 13,44 л/22,4 л/моль = 0,6 моль
Примемо кількість речовини метану за х моль, тоді n(C3H8) = (0,5 -х) моль
кількість речовини СО2, який утворився під час згорання метану за у моль, тоді n(CO2), який утворився під час згорання пропану = (0,6  -у) моль
 
СН4+2О2 = СО2+2Н2О (1)
З рівняння реакції (1) слідує, що n(CH4)=n(CO2) = х моль
С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О (2)
З рівняння реакції (2) слідує, що n(CO2)=3n(C3H8) 
n(CO2) = 3*(0,5-х) = (1,5-3х) моль
Складаємо систему двух рівнянь:
х=у
1,5-3х=0,6-у
Розв'язавши систему, маємо
х=у = 0,45
n(CH4)=0,45 моль
n(C3H8) = 0,5 моль - 0,45 моль = 0,05 моль
V(CH4) = 0.45 моль*22,4 л/моль = 10,08 л
V(C3H8) = 0,05 моль*22,4 л/моль = 1,12 л
φ(СН4) = 10,08/11,2*100% = 90%
φ(С3Н8)=1,12/11,2*100% = 10%

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі треба використовувати ідею закону Джоуля-Люссака, який говорить, що при постійному тиску об’єм газу пропорційний кількості речовини.

Використовуємо формулу:

V1 / n1 = V2 / n2

де V1 та V2 - об'єми газів, n1 та n2 - кількості газів.

За умовою задачі, об'єм газу метану і пропану, який згорів, дорівнює 11,2 л. Об'єм оксиду вуглецю (IV), який утворився, дорівнює 13,44 л.

Виразимо одну з величин через іншу, використовуючи вищезгадану формулу:

V1 / 11,2 = 13,44 / V2

Тепер можемо знайти об'єм газу, який був у вихідній суміші:

V1 = (11,2 * 13,44) / V2

Щоб знайти об'ємну частку у вихідній суміші, треба обчислити співвідношення об'єму газу метану до загального об'єму газової суміші:

об'ємна частка метану = (об'єм газу метану) / (загальний об'єм газової суміші) * 100%

об'ємна частка метану = (V1 / V2) * 100%

Підставимо значення об'єму газу метану, який ми виразили раніше:

об'ємна частка метану = ((11,2 * 13,44) / V2) / V2 * 100%

Тепер ми можемо обчислити об'ємну частку метану у вихідній суміші за допомогою цієї формули. Однак, мені потрібно знати значення об'єму газової суміші (V2), щоб продовжити розрахунки. Будь ласка, надайте цю інформацію, і я допоможу вам розрахувати об'ємну частку метану у вихідній суміші.