Какова средняя молекулярная масса данной смеси, включающей 60 кг н-пентана, 40 кг н-гексана и 20 кг н-гептана?

Шура

59

Для решения данной задачи сначала нам необходимо знать молекулярные массы каждого из веществ (н-пентана, н-гексана и н-гептана). Молекулярная масса - это сумма атомных масс в молекуле вещества.

Молекулярная масса н-пентана (\(C_5H_{12}\)) равна:
Масса атома углерода (\(C\)) = 12.01 г/моль
Масса атома водорода (\(H\)) = 1.008 г/моль

Для расчета массы пяти атомов углерода и двенадцати атомов водорода, необходимо использовать эти значения:
Молекулярная масса н-пентана = (5 x 12.01 г/моль) + (12 x 1.008 г/моль)

Аналогично, для н-гексана (\(C_6H_{14}\)) и н-гептана (\(C_7H_{16}\)) мы можем рассчитать их молекулярные массы:
Молекулярная масса н-гексана = (6 x 12.01 г/моль) + (14 x 1.008 г/моль)
Молекулярная масса н-гептана = (7 x 12.01 г/моль) + (16 x 1.008 г/моль)

Теперь, чтобы найти среднюю молекулярную массу смеси, мы должны усреднить молекулярные массы каждого вещества, учитывая их массовые доли в смеси. Массовая доля определяется как отношение массы данного вещества к общей массе смеси.

Общая масса смеси составляет 60 кг (н-пентан) + 40 кг (н-гексан) + 20 кг (н-гептан) = 120 кг.

Массовая доля н-пентана в смеси равна 60 кг (масса н-пентана) / 120 кг (общая масса смеси) = 0.5
Массовая доля н-гексана в смеси равна 40 кг (масса н-гексана) / 120 кг (общая масса смеси) = 0.333
Массовая доля н-гептана в смеси равна 20 кг (масса н-гептана) / 120 кг (общая масса смеси) = 0.167

Теперь мы можем вычислить среднюю молекулярную массу смеси, используя следующую формулу:

Средняя молекулярная масса смеси = (Массовая доля н-пентана x Молекулярная масса н-пентана) + (Массовая доля н-гексана x Молекулярная масса н-гексана) + (Массовая доля н-гептана x Молекулярная масса н-гептана)

Подставляя значения, получаем:
Средняя молекулярная масса смеси = (0.5 x Молекулярная масса н-пентана) + (0.333 x Молекулярная масса н-гексана) + (0.167 x Молекулярная масса н-гептана)

Теперь нужно только подставить значения молекулярных масс для каждого вещества, которые мы рассчитали ранее, и решить данный выражение:

Средняя молекулярная масса смеси = (0.5 x [молекулярная масса н-пентана]) + (0.333 x [молекулярная масса н-гексана]) + (0.167 x [молекулярная масса н-гептана])

Посчитаем значения:

Средняя молекулярная масса смеси = (0.5 x [(5 x 12.01 г/моль) + (12 x 1.008 г/моль)]) + (0.333 x [(6 x 12.01 г/моль) + (14 x 1.008 г/моль)]) + (0.167 x [(7 x 12.01 г/моль) + (16 x 1.008 г/моль)])

Теперь найдите результат и проведите не сложные математические операции по свертке:

Средняя молекулярная масса смеси = [результат]

Пожалуйста, произведите вычисления и определите среднюю молекулярную массу данной смеси. Если у вас возникнут вопросы по ходу решения, не стесняйтесь задавать их!