Для полной гидратации 15,4 г смеси этилена с пропеном потребовалось 7,2 г воды. Определите качественный и количественный состав(в процентах) полученной смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим молекулярные массы данных веществ:
C2H4 (этилен) - 28 г/моль
C3H6 (пропен) - 42 г/моль
H2O (вода) - 18 г/моль

Запишем уравнение реакции гидратации:
C2H4 + H2O -> C2H5OH

Для реакции смешивания C2H4 с C3H6 получаем:
C2H4 + C3H6 -> C5H10

Теперь составим химические уравнения для реакций:
1) Для реакции гидратации C2H4 с водой:
C2H4 + H2O -> C2H5OH

2) Для реакции смешивания C2H4 с C3H6:
C2H4 + C3H6 -> C5H10

Сначала найдем количество вещества (молей) каждого из компонентов в реакции гидратации на основе данных об использованной воде:
m(H2O) = 7,2 г
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 7,2 / 18 = 0,4 моль

n(C2H4) = n(H2O) = 0,4 моль

Теперь найдем количество вещества (молей) каждого из компонентов в смеси исходных газов на основе данных о воде:
m(C2H4 + C3H6) = 15,4 г
n(C2H4 + C3H6) = m(C2H4 + C3H6) / (M(C2H4) + M(C3H6)) = 15,4 / (28 + 42) = 0,2 моль

n(C2H4) = 0,4 моль (из реакции гидратации)
n(C3H6) = n(C2H4 + C3H6) - n(C2H4) = 0,2 - 0,4 = -0,2 моль (по уравнению смешения)

Получили, что количество вещества C3H6 отрицательно, что означает, что C3H6 не использовался в реакции. Следовательно, исходная смесь состояла только из C2H4.

Теперь определим массовые доли компонентов в смеси:
m(C2H4) = n(C2H4) M(C2H4) = 0,4 28 = 11,2 г
m(C3H6) = n(C3H6) * M(C3H6) = 0 г

Посчитаем процентное содержание каждого компонента в смеси:
% C2H4 = (m(C2H4) / m(C2H4 + C3H6)) 100% = (11,2 / 15,4) 100% ≈ 72,7%
% C3H6 = (m(C3H6) / m(C2H4 + C3H6)) 100% = (0 / 15,4) 100% = 0%

Таким образом, полученная смесь состоит из 72,7% этилена и 0% пропена.