Question

Poniżej przedstawiono równania reakcji całkowitego spalania metanu i propanu.

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Po całkowitym spaleniu 16,80 dm3 mieszaniny gazów składającej sięz metanu i propanu,

zmierzonej w warunkach normalnych (p = 1013,25 hPa, T = 273,15 K) otrzymano 38,28 dm3

tlenku węgla(IV) zmierzonego w temperaturze 373,15 K i pod ciśnieniem normalnym.

Oblicz zawartość procentową (w % objętościowych) propanu w mieszaninie gazów.

Stała gazowa R = 83,14 dm3 · hPa · mol 1 · K1 . Prosze o sensowne wytłumaczenie

Answer 1

V=38,28dm3

p=1013,25hPa

T=373,15K

R=83,14dm3*hPa/mol*K

 

pV=nRT

n=pV/RT

n=1013,25*38,28/83,14*373,15

n=38787,21/31023,69

n=1,25mola

 

x+y=16,8 ---------> x=16,8-y

x+3y=28

16,8-y+3y=28

2y=11,2

y = 5,6

 

x=16,8-5,6

x=11,2

 

16,8dm3 mieszaniny --- 100%

11,2dm3 metanu -------- x%

x = 66,67dm3 metanu

y = 33,33% propanu

 

 

Answer 2

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Z jednego mola metanu powstanie 1 mol CO2

 

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Z 1 mola propanu powstają 3 mole CO2

 

Oznaczmy więc metan i propan jako odpowiednio x i y.

Z treści wynika, że suma x i y to 16,8dm3, a więc:

x+y=16,8dm3 Dwie niewiadome, więc musimy poszukać jeszcze jedno równanie.

 

W zadaniu podano także objętość CO2. Policzmy ile ta objętość wynosi w warunkach normalnych:

pV=nRT

n=pV/RT

V₀=objętość w warunkach normalnych

V₁=38,28dm3

Liczba moli jest stała, a więc:

n=pV₀/RT₀

i n=pV₁/RT₁ czyli:

pV₀/RT₀=pV₁/RT₁

V₀=T₀*V₁/T₁ (ciśnienie się skróciło)

V₀=273,15*38,28/373,15=28,02dm3

 

I mamy drugie równanie: x+3y=28,02dm3

 

x+y=16,8 => x=16,8-y

x+3y=28,02

 

16,8-y+3y=28,02

2y=11,22

y=5,61

 

y to propan wiec:

 

%propanu: 5,61/16,8 *100%=33,39%