Какова средняя молярная масса смеси водорода и этана С2H6, если доля углерода в ней составляет 20%?

Ляля_3048

58

Для решения этой задачи мы можем использовать концепцию средней молярной массы (M) и выражение для расчета. Средняя молярная масса - это сумма произведений массовой доли каждого компонента на его молярную массу. Начнем с определения массовой доли углерода в смеси.

Массовая доля углерода (X) в смеси определяется как отношение массы углерода к общей массе смеси:
\[X = \frac{{m_{C}}}{{m_{total}}}\]

Так как доля углерода составляет 20%, то мы можем записать:
\[X = 0.20\]

Зная это, мы можем рассчитать массовую долю водорода (Y) в смеси, так как весь остаток относится к нему:
\[Y = 1 - X\]
\[Y = 1 - 0.20\]
\[Y = 0.80\]

Теперь давайте рассчитаем молярную массу смеси. Поскольку у нас есть только два компонента (водород и этан), давайте обозначим молярные массы для каждого компонента. Молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль, а молярная масса этана (C2H6) равна 30 г/моль.

Теперь мы можем использовать выражение для расчета средней молярной массы (M) смеси:
\[M = X \cdot M_{C2H6} + Y \cdot M_{H2}\]
\[M = 0.20 \cdot 30 + 0.80 \cdot 2\]
\[M = 6 + 1.6\]
\[M = 7.6 \, \text{г/моль}\]

Итак, средняя молярная масса смеси водорода и этана С2H6, при доле углерода 20%, равна 7.6 г/моль.