Question

Решите задачу 109 а , б , в.​

Answer 1

а)  C₆H₁₄,  C₉H₂₀

б) ω(C₆H₁₄)=57,33%

в) V(O₂)=295,68 л

Объяснение:

1. Найдём среднюю молярную массу смеси паров алканов

ρ=m/V=V/Vm*M(ср)

M(ср)=ρ*Vm/V

Пусть мы имеем 1 л смеси

M(ср)=4,464*22,4/1=100 г/моль

2. Установим формулы алканов

M(CxH(2x+2)=12*x+2*x+2=14x+2

M(CyH(2y+2)=12*y+2*y+2=14y+2

По условию молярные массы отличаются на 42, а значит

14x+2-(14y+2)=42

x-y=3 - алканы отличаются на 3 атома углерода

Найдём алкан с молярной массой 100 г/моль

12n+2n+2=100

n=7 - это C₇H₁₆

Сказано, что лёгкого алкана больше, сдвинемся от семи на 1 число влево, получаем гексан C₆H₁₄, прибавим 3, 6+3=9, получаем нонан C₉H₂₀.

3. Найдём массовую долю алкана с меньшей молярной массой

Пусть χ-мольная доля C₆H₁₄, а (1-χ) - мольная доля C₉H₂₀.

Найдём молярные массы наших алканов

M(C₆H₁₄)=12*6+14=86 г/моль

M(C₉H₂₀)=128 г/моль

Выражение для средней молярной массы

86χ+128*(1-χ)=100, откуда

χ=0,6667

Пусть у нас имеется 120 г смеси паров, количество газов в ней

n=m/M=120/100=1,2 моль

n(C₆H₁₄)=χ*n=0,6667*1,2=0,8 моль

m(C₆H₁₄)=n(C₆H₁₄)*M(C₆H₁₄)=0,8*86=68,8 г

ω(C₆H₁₄)=m(C₆H₁₄)/m(смесь)*100%=68,8/120*100=57,33%

4. Запишем уравнения реакций

2C6H14+19O2=12CO2+14H2O

C9H20+14O2=9CO2+10H2O

5. Найдем количество нонана в 120 г смеси паров

n(C₉H₂₀)=n-n(C₆H₁₄)=1,2-0,8=0,4 моль

6. Количество кислорода на горение гексана по уравнению

n₆(O₂)=0,8*19/2=7,6 моль

7. Количество кислорода на горение нонана

n₉(O₂)=0,4*14/1=5,6 моль

8. Найдём объём кислорода, который потребуется для горения смеси

n₀(O₂)=7,6+5,6=13,2 моль

V(O₂)=n*Vm=13,2*22,4=295,68 л