Kémiások! Az etán teljes termikus bomlásakor keletkező gázelegy 20 térfogatszázaléka hidrogén. Hány százaléka alakult át az etánnek? A pentán azon izomerjeinek száma amelyek dehidrogénezéskor nem képeznek alként?

Szia!

1.) Az etán teljes termikus bomlása:

C2H6 --> 2 C + 3 H2

Az egyenletből látszik, hogy két gáz halmazállapotú anyag van a rendszerben, az etán és a hidrogén.

Az etán:hidrogén mólarány 1:3, azonos állapotú (p,T azonos) gázok esetében ez megegyezik a térfogataránnyal is.

Tegyük fel, hogy eredetileg 1 mol etánunk volt, amiből elbomlott x mol. Ekkor keletkezett 3x mol H2.

Tehát a reakció végén a gázelegyünk 1-x+3x=1+2x mol gázt fog tartalmazni. Ezután felírhatjuk az alábbi egyszerű egyenletet:

3x/(1+2x)=0,2 (a 0,2 a 20%-ból jött), ennek a megoldása: x=0,077 --> azaz az etán 7,7%-a bomlott el.

2.) A pentán (C5H12) nyílt láncú izomerei mindenképpen alkének lesznek dehidrogénezés után, ezért a megoldást (C5H10) a gyűrűs szénhidrogének között kell keresnünk. Három ilyen van: ciklopentán, metil-ciklobután és dimetil-ciklopropán. Megjegyzendő, hogy utóbbi kettőben igen nagy a torziós feszültség, szóval nem egészen stabilak.