При пропускании 14,0 л (н.у.) смеси этена, пропена и бутана через раствор брома в тетрахлорметане прореагировало 320 г раствора с массовой долей брома 20%. Плотность газовой смеси по азоту равна 1,546. Определите состав смеси углеводородов ( в %% по объему).
Answers & Comments
С Br₂, растворённом в CCl₄, будут реагировать газы, имеющие кратный связи, то есть C₂H₄ и C₃H₆.
Найдём молярную массу смеси. M=1.546*28=43.288 г/моль
n(смеси)=0.625 моль
m(Br₂)=320*0.2=64 г
n(Br₂)=0.4 моль
Запишем реакции:
C₂H₄+Br₂=C₂H₄Br₂
C₃H₆+Br₂=C₃H₆Br₂
Если количество смеси 0.625 моль, а прореагировавшего брома 0.4 моль.. делаем вывод, что количество бутана 0.225 моль.
n(C₄H₁₀)=0.225 моль; φ(C₄H₁₀)=0.225/0.625=0.36 или 36%
M(оставшейся смеси)=43.228-M(C₄H₁₀)*0.36=43.228-20.88=22.348 г/моль
Пусть φ(C₂H₄)=x, значит φ(C₃H₆)=0.64-x
22.348=28x+26.88-42x
4.532=14x
x=0.324
φ(C₂H₄)=32.4%
φ(C₃H₆)=31.6%
Ответ: φ(C₃H₆)=31.6%; φ(C₂H₄)=32.4%; φ(C₄H₁₀)=36%.