Ответ:

Відомо: V(CH4,C2H6)=560 мл, DH2(CH4,C2H6)=10,8. Знайти: V(CO2)-?

Розв'язування:

DH2(СН4,С2Н6)=M(СН4,С2Н6)/M(H2), тому M(СН4,С2Н6)/M(H2)=10,8,

звідси M(СН4,С2Н6)=10,8•M(H2)=10,8•2 г/моль=21,6 г/моль.

М(суміші)=φ1М1+φ2М2, де φ1,φ2 -об'ємні частки компонентів газової суміші, М1,М2 - молярні маси компонентів суміші, М(суміші)-середня молярна маса суміші.

M(CH4)=Ar(C)+4•Ar(H)=12+4•1=16 г/моль,

M(C2H6)=2•Ar(C)+6•Ar(H)=2•12+6•1=30 г/моль

Нехай об'ємна частка метану φ(CH4)=х, тоді об'ємна частка етану φ(C2H6)=1-х, підставивши змінні у формулу, отримуємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його.

21,6 = 16х + 30(1-х)

21,6 = 16х + 30 - 30х

30х - 16х = 30 - 21,6

14х = 8,4

х = 4,4 : 14

х = φ(CH4)=0,6 або,

помноживши це число на 100%, одержимо 60%.

φ(C2H4)=1-0,6 = 0,4 або,

помноживши це число на 100%, одержимо 40%.

Об'ємна частка речовини (φ) - це відношення об'єму речовини до об'єму суміші: φ(речовини)=V(речовини)/V(суміші), звідси V(речовини)=φ(речовини)•V(суміші).

V(CH4) = φ(СН4)•V(суміші)=0,6•560 мл=336 мл= 0,336 л.

V(C4H10)=φ(C4H10)•V(суміші)=0,4•560 мл=224 мл=0,224 л.

Примітка: найкраще знайти об'єм вуглекислого газу з використанням закону об'ємних відношень (закону Гей-Люссака), який вивчатимете через декілька уроків. Наразі розв'язуємо тим способами, що вже вивчили.

Записуємо рівняння реакції горіння метану та етану:

0,336 л х л

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

22,4 л 22,4 л

0,224 л у л

2С2Н6 + 7О2 -> 4СО2 + 6Н2О

44,8 л 89,6 л

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л, тому 2 моль вуглекислого газу займуть у 2 рази більший об'єм, тобто 44,8 л, а 4 моль - у 4 рази більший об'єм, тобто 89,6 л.

Записуємо під формулами речовин у рівняннях реакції.

Пропорція для обчислення об'єму вуглекислого газу, що виділиться при згорянні метану об'ємом 336 л.

0,336 л / 22,4 л = х л / 22,4 л, звідси

х л • 22,4 л = 0,336 л • 22,4 л

х = 0,336 л • 22,4 л : 22,4л

х = V1(CО2)=0,336 л = 336 мл.

Пропорція для обчислення об'єму вуглекислого газу, що виділиться при згорянні етану об'ємом 224 л.

0,224 л / 44,8 л = у л / 89,6л, звідси

у л • 44,8 л =89,6 л • 0,224 л

у = 89,6 л • 0,224 л : 44,8л

у = V2(CО2) = 0,448 л = 448 мл

Обчислюємо сумарний об'єм вуглекислого газу:

V(СO2)=V1(СO2)+V2(СO2)=336 мл + 448 мл = 784 мл.

Відповідь: V(СO2)=784 мл.

Объяснение: