Question

Сожгли 6,72 л смеси этана и бутана и получили 17,92 л углекислого газа (н. определите состав исходной смеси.

Answer 1

V(C₂H₆) = 4.48 л

V(C₄H₁₀) = 2.24 л

Объяснение:

Сразу посчитаем количество вещества углекислого газа

n(CO₂) = V(CO₂) / Vm = 17.92 / 22.4 = 0.8 моль

Пишем реакции

$2C_{2}H_{6} + 7O_{2} = 4CO_{2} + 6H_{2}O\\2C_{4}H_{10} + 13O_{2} = 8CO_{2} + 10H_{2}O$

Пусть количество вещества углекислого газа в первой реакции будет х моль, тогда во второй будет 0.8 - х моль

$2C_{2}H_{6} + 7O_{2} = 4\overset{x}{CO_{2}} + 6H_{2}O \\2C_{4}H_{10} + 13O_{2} = 8\overset{0.8-x}{CO_{2}} + 10H_{2}O$

Тогда этана будет вдвое меньше чем углекислого газа в первой реакции, а бутана в 4 раза меньше чем углекислого газа во второй реакции

$2\overset{\frac{x}{2}}{C_{2}H_{6}} + 7O_{2} = 4\overset{x}{CO_{2}} + 6H_{2}O \\2\overset{\frac{0.8-x}{4}}{C_{4}H_{10}} + 13O_{2} = 8\overset{0.8-x}{CO_{2}} + 10H_{2}O$

Составляем уравнение для суммы объемов алканов, пользуясь формулой V = n * Vm

$\dfrac{x}{2} \cdot 22.4 + \dfrac{0.8-x}{4} \cdot 22.4 = 6.72\;\;\;|\;\;\;x = 0.4$

Считаем объем этана

$V(C_{2}H_{6}) = n(C_{2}H_{6}) \cdot 22.4 = \frac{0.4}{2} \cdot 22.4 = \bf{4.48\;l}$

Считаем объем бутана

$V(C_{4}H_{10}) = n(C_{4}H_{10}) \cdot 22.4 = \frac{0.8 - 0.4}{4} \cdot 22.4 = \bf{2.24\;l}$