Задача по химии После полного гидрирования смеси этана и пропина ее относительная плотность по водороду стала равна 20,6. Определите молярные соотношения этана и пропина в исходной смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Давайте обозначим количество моль этана (C2H6) как ( n_1 ), а количество моль пропина (C3H6) как ( n_2 ).

Исходные вещества:

Этан (C2H6) в процессе гидрирования не нуждается, а пропин (C3H6) гидрируется по реакции:
[
C_3H_6 + H_2 \rightarrow C_3H_8
]
Это значит, что на каждую моль пропина требуется 1 моль водорода для полной реакции.

Общее количество водорода:

У нас есть водород, необходимый для реакции с пропином. Считаем общее количество водорода в смеси:
[
\text{Общее количество водорода} = 2n_1 + 2n_2
]
[
\text{Поскольку } C_3H_6 \text{ требует дополнительный водород, нужно добавить 1 моль на каждую моль пропина: } n_2
]

Итак:
[
\text{Общий водород до реакции } = 2n_1 + 2n_2 + n_2 = 2n_1 + 3n_2
]

Продукты реакции:

После полной гидрирования пропина, у нас будет:Этан: ( n_1 )Пропан (C3H8) из пропина: ( n_2 )

В итоге будет:
[
\text{Общее количество водорода в конце реакции: } 2n_1 + 3n_2
]

Молярная масса:

Молярная масса:
Этан (C2H6): 30 г/мольПропан (C3H8): 44 г/мольОбщая масса полученных веществ:
[
30n_1 + 44n_2
]

Относительная плотность:

Относительная плотность по водороду:
[
D = \frac{\text{Масса смеси}}{\text{Общее число моль × 2}} = 20.6
]

Запись соотношений: Мы можем записать уравнение для абсолютной плотности:
[
D = \frac{30n_1 + 44n_2}{2(n_1 + n_2 + n_2)}
]

Подставим вместо D = 20.6 и решим находимых ( n_1 ) и ( n_2 ).

Упростив уравнение:
[
20.6 * [2(n_1 + n_2 + n_2)] = 30n_1 + 44n_2
]

Упростив это выражение, мы можем найти соотношение ( n_1 : n_2 ).

Далее решая полученное уравнение, мы можем определить соотношение молей этана и пропена в исходной смеси.

Давайте решим его. Для облегчения обозначений можно получить результат и записать графически или аналогично.