Каковы мольные доли компонентов смеси, если массовые доли в смеси следующие: бутан 50%, бутен 30%, бутадиен

  • 4
Каковы мольные доли компонентов смеси, если массовые доли в смеси следующие: бутан 50%, бутен 30%, бутадиен 15%, водород 5%, общая масса смеси составляет 15000 кг?
Снегирь
68
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо вычислить мольные доли каждого компонента в смеси.

1. Начнем с определения мольной массы каждого компонента. Вот мольные массы соответствующих веществ:
- бутан (C4H10) - 58,12 г/моль
- бутен (C4H8) - 56,11 г/моль
- бутадиен (C4H6) - 54,09 г/моль
- водород (H2) - 2,02 г/моль

2. Далее, вычислим массу каждого компонента в смеси, используя массовые доли. Это можно сделать, умножив массовую долю каждого компонента на общую массу смеси:
- Масса бутана = 0,5 * 15000 г = 7500 г
- Масса бутена = 0,3 * 15000 г = 4500 г
- Масса бутадиена = 0,15 * 15000 г = 2250 г
- Масса водорода = 0,05 * 15000 г = 750 г

3. Теперь мы можем вычислить количество вещества (в молях) каждого компонента, разделив его массу на его мольную массу:
- Количество бутана = 7500 г / 58,12 г/моль ≈ 129,24 моль
- Количество бутена = 4500 г / 56,11 г/моль ≈ 80,23 моль
- Количество бутадиена = 2250 г / 54,09 г/моль ≈ 41,57 моль
- Количество водорода = 750 г / 2,02 г/моль ≈ 371,29 моль

4. Наконец, мы можем вычислить мольные доли каждого компонента, разделив его количество вещества на общее количество вещества в смеси:
- Мольная доля бутана = Количество бутана / общее количество вещества = 129,24 моль / (129,24 моль + 80,23 моль + 41,57 моль + 371,29 моль) ≈ 0,1959 (или около 19,59%)
- Мольная доля бутена = Количество бутена / общее количество вещества = 80,23 моль / (129,24 моль + 80,23 моль + 41,57 моль + 371,29 моль) ≈ 0,1263 (или около 12,63%)
- Мольная доля бутадиена = Количество бутадиена / общее количество вещества = 41,57 моль / (129,24 моль + 80,23 моль + 41,57 моль + 371,29 моль) ≈ 0,0647 (или около 6,47%)
- Мольная доля водорода = Количество водорода / общее количество вещества = 371,29 моль / (129,24 моль + 80,23 моль + 41,57 моль + 371,29 моль) ≈ 0,7131 (или около 71,31%)

Таким образом, мольные доли компонентов в данной смеси примерно равны: бутан - 19,59%, бутен - 12,63%, бутадиен - 6,47%, водород - 71,31%.