Массовая доля углеводородов в 12 г смеси пропина и ацетилена
Для бромирования смеси пропина и ацетилена массой 12 г потребовался бром массой 112 г. Вычислите массовую долю углеводородов в исходной смеси.
Дано
`m(смеси) = 12 text{ г}`
`m(Br_2) = 112 text{ г}`
Найти
`ω(C_3H_4) = text{ ?}`
`ω(C_2H_2) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций полного бромирования:
`C_3H_4 + 2Br_2 = C_3H_4Br_4`
`C_2H_2 + 2Br_2 = C_2H_2Br_4`
Найдём количество вещества брома, вступившего в реакцию:
`n(Br_2) = (m(Br_2))/(M(Br_2)) = 112/160 = 0.7 text{ моль}`
Пусть:
`n(C_3H_4) = x`
`n(C_2H_2) = y`
Согласно уравнениям реакций, на 1 моль каждого углеводорода расходуется 2 моль брома, поэтому общее количество вещества брома:
`n(Br_2) = 2*n(C_3H_4) + 2*n(C_2H_2) = 2*x + 2*y = 0.7`
Масса исходной смеси:
`m(смеси) = n(C_3H_4)*M(C_3H_4) + n(C_2H_2)*M(C_2H_2) = 40*x + 26*y = 12`
Решим систему уравнений:
`{(2*x + 2*y = 0.7),(40*x + 26*y = 12):}`
`{(x = 0.35 - y),(40*x + 26*y = 12):}`
`40*(0.35 - y) + 26*y = 12`
`14 - 40*y + 26*y = 12`
`14*y = 2`
`y = 0.1429 text{ моль}`
`x = 0.35 - 0.1429 = 0.2071 text{ моль}`
Найдём массы углеводородов:
`m(C_3H_4) = n(C_3H_4)*M(C_3H_4) = 0.2071*40 = 8.284 text{ г}`
`m(C_2H_2) = n(C_2H_2)*M(C_2H_2) = 0.1429*26 = 3.715 text{ г}`
Вычислим массовые доли углеводородов:
`ω(C_3H_4) = (100*m(C_3H_4))/(m(смеси)) = (100*8.284)/12 = 69.03%`
`ω(C_2H_2) = (100*m(C_2H_2))/(m(смеси)) = (100*3.715)/12 = 30.96%`
Ответ
`ω(C_3H_4) = 69.03%`
`ω(C_2H_2) = 30.96%`