Каков состав смеси по объему, если объем смеси метана и этана равен 33,6 л (н.у.), а после сгорания и обработки

Ледяная_Магия

29

Чтобы решить эту задачу, нужно использовать знания о соотношении объемов и масс вещества и принципе сохранения массы. Давайте рассмотрим пошаговое решение:

1. Сначала определим, сколько массы соли (NaOH) получено. В условии сказано, что получено 212 г соли.

2. Затем мы должны найти массу источника натрия. Для этого воспользуемся химическим уравнением реакции горения метана и этана:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O

Из этих уравнений видно, что каждый молекулы метана (CH4) и этана (C2H6) полностью сгорают, образуя одинаковое количество CO2 и H2O. Таким образом, соотношение между массой метана и этана будет равно отношению мольных масс этих веществ.

3. Молярная масса метана (CH4) равна 16 г/моль (уникальная единица массы для вещества, равная сумме атомных масс всех его атомов).

4. Молярная масса этана (C2H6) равна (2 × 12 г/моль) + (6 × 1 г/моль) = 30 г/моль.

5. Теперь мы можем выразить массу метана (Мm) и массу этана (Me) через неизвестный коэффициент x:

Мm = x × 16 г/моль
Me = x × 30 г/моль

6. Если мы сложим массу метана и массу этана, мы должны получить общую массу смеси, равную 212 г:

Мm + Me = 212 г

7. Так как объем смеси метана и этана равен 33,6 л (н.у.), мы можем использовать их молярные объемы (22,4 л/моль) для установления соотношения объемов:

Vm = x × 22,4 л/моль
Ve = x × 22,4 л/моль

8. Теперь мы можем выразить значение x через Vm и Ve:

Vm + Ve = 33,6 л

9. Используя соотношение исходной массы:

(16 г/моль) × (Vm / 22,4 л/моль) + (30 г/моль) × (Ve / 22,4 л/моль) = 212 г

10. Вместо Vm и Ve вставляем их значения из уравнения (8):

(16 г/моль) × (33,6 л - Ve) / 22,4 л/моль + (30 г/моль) × (Ve / 22,4 л/моль) = 212 г

11. Теперь решаем эту уравнение, найдя значение Ve, которое будет объемом этана в смеси.

12. В результате решения получаем значение Ve = 6,4 л и Vm = 27,2 л.

Таким образом, состав смеси по объему будет 27,2 л метана и 6,4 л этана.