Каков объемный процент этена в смеси этана и этена, если при гидрировании 10 дм3 этой смеси с равным объемом водорода

Zagadochnyy_Peyzazh

25

Давайте решим эту задачу пошагово.

1. Этап 1: Составление балансового уравнения для реакции гидрирования этана и этена:
CH4 + H2 -> C2H6

Уравнение показывает, что при гидрировании этана на каждую молекулу этана будет использована 1 молекула водорода и образуется 1 молекула этана.

2. Этап 2: Определение количества этана и этена в исходной смеси:
Допустим, у нас исходно было \(x\) дм3 этана и \(y\) дм3 этена.

3. Этап 3: Расчет количества этана и этена после реакции:
По балансовому уравнению, мы знаем, что на каждую молекулу этана будет использована 1 молекула водорода, а на каждую молекулу этена тоже будет использована 1 молекула водорода.
Из условия задачи мы знаем, что объем новой газовой смеси составляет 18 дм3, что означает, что количество молекул газовых веществ не изменилось (сохранение массы истинно для газов).

Таким образом, после реакции у нас будут \(x\) молекул этана и \(y\) молекул этена.
А также, согласно сохранению массы, объем новой газовой смеси должен быть равен сумме объемов исходных смесей, то есть \(x + y = 18\) дм3.

4. Этап 4: Решение системы уравнений:
Мы имеем систему уравнений:
\(\begin{cases} x + y = 18 \\ x = 10 \end{cases}\)

Решая эту систему уравнений, мы получаем \(x = 10\) дм3 и \(y = 8\) дм3.

Таким образом, в исходной смеси было \(10\) дм3 этана и \(8\) дм3 этена.

5. Этап 5: Расчет объемного процента этена в смеси:
Чтобы найти объемный процент этена в смеси, мы можем использовать следующую формулу:
\(\text{Объемный процент этена} = \frac{\text{Объем этена}}{\text{Объем смеси}} \times 100\% \)

Подставляя значения, полученные ранее, мы получаем:
\(\text{Объемный процент этена} = \frac{8}{18} \times 100\% \approx 44.4\% \)

Таким образом, объемный процент этена в смеси составляет около 44.4%.

Надеюсь, этот пошаговый расчет помог вам понять, как определить объемный процент этена в данной смеси.