Question

5,6 л смеси метана и этилена полностью прореагировал с 98 мл раствора с массовой долей брома 4%( плотность раствора 1,02 г/мл) вычислите объемную долю этилена в исходной смеси)

Answer 1

Составляем уравнения реакции:

CH4+Br2=CH3Br+HBr
C2H4+Br=C2H4Br2

Найдём массу бромного раствора:
m=98*1.02=99.96
Найдём массу чистого брома в растворе:
m=99.96*0.04=4
Найдём количество вещества брома:
n=4\80=0.05 моль

n(C2H4)=0.05 моль (см. коэффициенты в уравнении реакции)
V=22.4*0.05=1.12 л

Найдём объёмную долю этилена в исходной смеси:
l=1.12\5.6*100%=20%

Answer 2

Давай разберём задачу шаг за шагом. Изначально у нас есть смесь метана и этилена объемом 5,6 литров. Эта смесь полностью реагирует с 98 мл раствора брома с массовой долей брома 4% и плотностью раствора 1,02 г/мл. Нам нужно вычислить объемную долю этилена в исходной смеси.

Для начала, найдем количество брома в растворе. Масса брома в 98 мл раствора с массовой долей брома 4%:

Масса брома = объем раствора × плотность раствора × массовая доля брома Масса брома = 98 мл × 1,02 г/мл × 0,04 = 3,9936 г

Мы знаем, что каждый моль этилена реагирует с одним моль брома, а моль брома можно выразить через его массу и молярную массу:

Молярная масса брома = 79,904 г/моль (по таблице химических элементов)

Теперь найдем количество молей брома:

Моль брома = масса брома / молярная масса брома Моль брома = 3,9936 г / 79,904 г/моль ≈ 0,05 моль

Так как каждый моль этилена реагирует с одним моль брома, общее количество молей этилена, участвующего в реакции, также равно 0,05 моль.

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон для вычисления объема исходной смеси этилена и метана, если предположить, что эта реакция происходит при стандартных условиях (нормальные условия температуры и давления, или 0°C и 1 атм):

PV = nRT

Где: P = давление (при нормальных условиях - 1 атм) V = объем n = количество молей газа R = универсальная газовая постоянная (0.0821 L·атм/(моль·K)) T = температура в Кельвинах (стандартная температура 0°C = 273 K)

V = nRT / P = (0,05 моль) * (0,0821 L·атм/(моль·K)) * (273 K) / (1 атм) ≈ 1,127 литра

Изначальный объем смеси был 5,6 литров, таким образом, объем смеси метана составляет:

Объем метана = Общий объем - объем этилена Объем метана = 5,6 л - 1,127 л ≈ 4,473 л

Теперь можем найти объемную долю этилена в исходной смеси:

Объемная доля этилена = Объем этилена / Общий объем × 100% Объемная доля этилена = 1,127 л / 5,6 л × 100% ≈ 20,1%

Таким образом, объемная доля этилена в исходной смеси составляет около 20,1%.