Какова доля метана и этана в смеси, полученной путем смешивания 240 л метана и 60 л этана?

Волшебник

58

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо определить долю метана и этана в смеси после их смешивания.

Для начала, рассмотрим, что мольное соотношение метана к этану в смеси останется таким же, как в исходных веществах.

Метан (CH₄) имеет молекулярную массу 16 г/моль, а этан (C₂H₆) - 30 г/моль. Зная молекулярные массы данных веществ, мы можем преобразовать объемы веществ в молярные количества.

Для метана: мольное количество метана = объем метана / молярная масса метана
мольное количество метана = 240 л / 16 г/моль
мольное количество метана = 15 моль

Аналогично, для этана: мольное количество этана = объем этана / молярная масса этана
мольное количество этана = 60 л / 30 г/моль
мольное количество этана = 2 моль

Теперь мы знаем, что в смеси содержится 15 моль метана и 2 моль этана.

Чтобы найти долю каждого вещества в смеси, мы можем разделить количество моля каждого вещества на общее количество молей в смеси.

Доля метана = количество молей метана / общее количество молей в смеси
Доля метана = 15 моль / (15 моль + 2 моль)
Доля метана = 15 моль / 17 моль
Доля метана ≈ 0.8824 (или округлено до 88.24%)

Доля этана = количество молей этана / общее количество молей в смеси
Доля этана = 2 моль / (15 моль + 2 моль)
Доля этана = 2 моль / 17 моль
Доля этана ≈ 0.1176 (или округлено до 11.76%)

Таким образом, доля метана в смеси равна около 88.24%, а доля этана - около 11.76%.