Question

Установите состав (% по объёму) газовой смеси пропена и бутана объёмом 6,4 дм³, если при пропускании смеси через бромную воду поглотился бром массой 12г.

Answer 1

С бромной водой реагирует только пропен
С3Н6+Br2→C3H6Br2 количества вещества брома 12/160=0,075 моль,тогда количество вещества пропена тоже 0,075 моль.объем пропена в смеси 0,075*22,4=1,68л,объемная доля его1,68/6,4=0,2625 или 26,25%,а объемная доля бутана 100-26,25=73,75%

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте рассмотрим реакции, происходящие при пропускании пропана и бутана через бромную воду. Одна из таких реакций — это аддиция брома к двойной связи:

\[ C_3H_8 + Br_2 \rightarrow C_3H_7Br + HBr \]

\[ C_4H_{10} + Br_2 \rightarrow C_4H_9Br + HBr \]

Рассмотрим реакцию с пропеном (C3H6):

\[ C_3H_6 + Br_2 \rightarrow C_3H_5Br + HBr \]

Из уравнения видно, что каждый моль брома добавляется к молекуле пропена. Таким образом, масса брома, добавленного к пропену, равна массе брома, поглощенной газовой смесью.

Мы знаем, что масса брома составляет 12 г. Теперь найдем количество молекул брома в 12 г:

\[ \text{Масса брома} = \text{Количество молекул брома} \times \text{Масса молекулы брома} \]

Масса молекулы брома (Br2) равна примерно 159.808 г/моль.

\[ \text{Количество молекул брома} = \frac{\text{Масса брома}}{\text{Масса молекулы брома}} \]

Теперь мы можем использовать это количество молекул брома, чтобы найти количество молекул пропена, поскольку каждый моль пропена аддицирует один моль брома:

\[ \text{Количество молекул пропена} = \text{Количество молекул брома} \]

Теперь мы можем рассчитать количество молекул пропена и бутана в газовой смеси объемом 6,4 дм³.

\[ \text{Количество молекул пропена и бутана} = \text{Количество молекул пропена} + \text{Количество молекул бутана} \]

Используем идеальный газовый закон \(PV = nRT\), где \(n\) - количество молекул, чтобы найти количество молекул в 6,4 дм³ газовой смеси.

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

Где: \( P \) - давление газа (предположим стандартное давление, 1 атмосфера), \( V \) - объем газа в литрах, \( R \) - универсальная газовая постоянная (0.0821 л · атм/(моль · К)), \( T \) - температура в Кельвинах.

Теперь, найдя общее количество молекул в газовой смеси, можем определить процентное содержание пропена и бутана в объеме 6,4 дм³. Поскольку мы знаем количество молекул пропена и бутана, а также массу одного молекулы каждого газа, мы можем рассчитать процентное содержание каждого газа в газовой смеси.