В каком газе массовая доля водорода выше: а) C4H10 (бутан), б) C6H14 (гексан), в) C5H12 (пентан), г) C3H8 (пропан)?

Ярус_2762

3

Чтобы определить, в каком газе массовая доля водорода выше, мы должны рассмотреть каждый из данных газов и вычислить их молярные массы, чтобы знать, сколько граммов водорода содержится в каждом газе.

a) Бутан (C4H10):
Молярная масса бутана равна сумме масс атомов углерода (C) и масс атомов водорода (H) в молекуле.
Масса 1 атома углерода (C) составляет примерно 12 г/моль, а масса 1 атома водорода (H) приближенно равна 1 г/моль.
Таким образом, молярная масса бутана равна \(4 \cdot 12 + 10 \cdot 1 = 58\) г/моль.

b) Гексан (C6H14):
Аналогично, масса 1 атома углерода (C) равняется 12 г/моль, а масса 1 атома водорода (H) приближенно 1 г/моль.
Следовательно, молярная масса гексана равна \(6 \cdot 12 + 14 \cdot 1 = 86\) г/моль.

c) Пентан (C5H12):
Точно так же, масса 1 атома углерода (C) составляет 12 г/моль, а масса 1 атома водорода (H) приближенно 1 г/моль.
Таким образом, молярная масса пентана равна \(5 \cdot 12 + 12 \cdot 1 = 72\) г/моль.

d) Пропан (C3H8):
Снова, масса 1 атома углерода (C) составляет приближенно 12 г/моль, а масса 1 атома водорода (H) также приближенно 1 г/моль.
Таким образом, молярная масса пропана равна \(3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 = 44\) г/моль.

Теперь, чтобы вычислить массовую долю водорода в каждом газе, мы должны разделить массу водорода в каждом газе на общую массу газовой смеси и умножить на 100%, чтобы получить процентную долю.

а) Массовая доля водорода в бутане (C4H10):
Масса водорода в бутане равна \(10 \cdot 1 = 10\) г.
Общая масса бутана равна 58 г.
Массовая доля водорода в бутане равна \(\frac{10}{58} \cdot 100\% \approx 17.24\%\).

б) Массовая доля водорода в гексане (C6H14):
Масса водорода в гексане равна \(14 \cdot 1 = 14\) г.
Общая масса гексана равна 86 г.
Массовая доля водорода в гексане равна \(\frac{14}{86} \cdot 100\% \approx 16.28\%\).

в) Массовая доля водорода в пентане (C5H12):
Масса водорода в пентане равна \(12 \cdot 1 = 12\) г.
Общая масса пентана равна 72 г.
Массовая доля водорода в пентане равна \(\frac{12}{72} \cdot 100\% \approx 16.67\%\).

г) Массовая доля водорода в пропане (C3H8):
Масса водорода в пропане равна \(8 \cdot 1 = 8\) г.
Общая масса пропана равна 44 г.
Массовая доля водорода в пропане равна \(\frac{8}{44} \cdot 100\% \approx 18.18\%\).

Итак, получается, что массовая доля водорода наибольшая в газе C3H8 (пропан), которая составляет примерно 18.18\%.