Каковы молярные доли компонентов эталонной смеси при массовом содержании изо-октана 70% и н-гептана 30%?

Барон

35

Чтобы найти молярные доли компонентов эталонной смеси, необходимо выполнить следующие шаги.

Шаг 1: Найдите молекулярную массу каждого компонента.
- Молекулярная масса изо-октана (C8H18) равна 114,23 г/моль.
- Молекулярная масса н-гептана (C7H16) равна 100,21 г/моль.

Шаг 2: Рассчитайте количество вещества для каждого компонента.
- Количество вещества изо-октана (n1) можно найти, разделив массу изо-октана по молярной массе изо-октана:
\[n1 = \frac{{m1}}{{M1}}\], где m1 - массовое содержание изо-октана (70%) и M1 - молярная масса изо-октана.
- Количество вещества н-гептана (n2) можно найти, разделив массу н-гептана по молярной массе н-гептана:
\[n2 = \frac{{m2}}{{M2}}\], где m2 - массовое содержание н-гептана (30%) и M2 - молярная масса н-гептана.

Шаг 3: Рассчитайте молярные доли каждого компонента.
- Молярная доля изо-октана (x1) равна отношению количества вещества изо-октана к общему количеству вещества в смеси:
\[x1 = \frac{{n1}}{{n1 + n2}}\]
- Молярная доля н-гептана (x2) - это дополнение до 1, т.е.
\[x2 = 1 - x1\]

Теперь, приступим к расчетам.

Массовое содержание изо-октана (m1) равно 70%. Массовое содержание н-гептана (m2) равно 30%.

Молекулярная масса изо-октана (M1) равна 114,23 г/моль. Молекулярная масса н-гептана (M2) равна 100,21 г/моль.

Выполним расчеты.

Шаг 1:
Молекулярная масса изо-октана = 114,23 г/моль
Молекулярная масса н-гептана = 100,21 г/моль

Шаг 2:
Количество вещества изо-октана (n1) = (массовое содержание изо-октана) / (молярная масса изо-октана)
n1 = (0,70) / (114,23)
n1 ≈ 0,0061 моль

Количество вещества н-гептана (n2) = (массовое содержание н-гептана) / (молярная масса н-гептана)
n2 = (0,30) / (100,21)
n2 ≈ 0,00299 моль

Шаг 3:
Молярная доля изо-октана (x1) = n1 / (n1 + n2)
x1 = 0,0061 / (0,0061 + 0,00299)
x1 ≈ 0,671

Молярная доля н-гептана (x2) = 1 - x1
x2 = 1 - 0,671
x2 ≈ 0,329

Таким образом, молярная доля изо-октана в эталонной смеси составляет примерно 0,671 или около 67,1%, а молярная доля н-гептана - около 32,9% или 0,329.