К смеси этана и ацетилена объемом 10 л добавили 10 л водорода. Смесь пропустили над нагретым платиновым катализатором. После приведения продуктов реакции к исходным условиям объем смеси стал равен 16 л. Определите массовую долю ацетилена в смеси

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Давайте предположим, что после реакции вся вода превратилась в воду и образовались только продукты сгорания этана и ацетилена: углекислый газ и вода.

Уравнение реакции горения этана: C2H6 + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O
Уравнение реакции горения ацетилена: C2H2 + 2O2 -> 2CO2 + H2O

Пусть массовая доля ацетилена в смеси составляет x массовых единиц, тогда массовая доля этана будет равна (1-x) массовых единиц.

Теперь составим уравнение, учитывая законы сохранения массы и объема:

Объем этана: 10 л (1-x)
Объем ацетилена: 10 л x
Объем водорода: 10 л

После реакции:
Объем углекислого газа: 16 л - 10 л = 6 л
Объем воды: 3 * 10 л = 30 л

Теперь составим уравнение, учитывая, что масса воды равна сумме масс углекислого газа и воды:

30 мл = 44 г/моль (6 л/22.4 л/моль) + 18 г/моль (6 л/22.4 л/моль)

Подставим все найденные значения и решим уравнение относительно x:

44/22.4x + 18/22.4x = 30
1.9643x + 0.8036x = 30
2.7679*x = 30
x = 10.8353 г

Итак, массовая доля ацетилена в смеси составляет приблизительно 10.84% .