В каком из следующих веществ - метан, этан, пропан - массовая доля водорода является наибольшей? Подтвердите свой ответ

Тарас

42

Чтобы определить, в каком из веществ - метан, этан или пропан - массовая доля водорода является наибольшей, нам необходимо рассчитать массовую долю водорода в каждом из этих веществ.

Массовая доля водорода в веществе выражается как отношение массы водорода к общей массе вещества, умноженное на 100%. Давайте рассчитаем массовую долю водорода для каждого из веществ.

1. Метан (CH4):
Массовая доля водорода в метане:
\(\frac{{4 \cdot M(H)}}{{M(CH4)}} \cdot 100\% \)
где \(M(H)\) - молярная масса водорода, \(M(CH4)\) - молярная масса метана.

Молярная масса водорода \(M(H)\) равна приблизительно 1 г/моль.
Молярная масса метана \(M(CH4)\) равна приблизительно 16 г/моль.

Подставляя значения в формулу, получаем:
\(\frac{{4 \cdot 1}}{{16}} \cdot 100\% = 25\%\)

2. Этан (C2H6):
Массовая доля водорода в этане:
\(\frac{{6 \cdot M(H)}}{{M(C2H6)}} \cdot 100\% \)
где \(M(H)\) - молярная масса водорода, \(M(C2H6)\) - молярная масса этана.

Подобно прошлому примеру, молярная масса водорода \(M(H)\) равна приблизительно 1 г/моль. Молярная масса этана \(M(C2H6)\) равна приблизительно 30 г/моль.

Подставляя значения в формулу, получаем:
\(\frac{{6 \cdot 1}}{{30}} \cdot 100\% \approx 20\%\)

3. Пропан (C3H8):
Массовая доля водорода в пропане:
\(\frac{{8 \cdot M(H)}}{{M(C3H8)}} \cdot 100\% \)
где \(M(H)\) - молярная масса водорода, \(M(C3H8)\) - молярная масса пропана.

Молярная масса водорода \(M(H)\) равна приблизительно 1 г/моль. Молярная масса пропана \(M(C3H8)\) равна приблизительно 44 г/моль.

Подставляя значения в формулу, получаем:
\(\frac{{8 \cdot 1}}{{44}} \cdot 100\% \approx 18.18\%\)

Таким образом, массовая доля водорода в метане составляет 25%, в этане - около 20%, а в пропане - примерно 18.18%.

Из расчетов видно, что массовая доля водорода уменьшается с увеличением числа атомов углерода в гомологическом ряду метан-этан-пропан. Это связано с тем, что масса углерода в веществе увеличивается, а масса водорода остается постоянной, в результате чего процентное содержание водорода уменьшается.