Egy etán-etin-hidrogén gázelegy 61,25 dm3-ének tömege standardállapotban 32 g. Ha a gázelegyet platinakatalizátorral hozzuk érintkezésbe, akkor a térfogata az eredeti 80%-ára csökken. Mi a kiindulási és keletkezett gázelegy V/V%-os összetétele?

Kiindulás összetétel:

M(H2) = 2*1 = 2 g/mol

M(C2H2)= 2*12+2*1 = 26 g/mol

Stanard állapot 1 mol 24,5 dm3

n= 61,25 / 24,5 = 2,5 mol

m = n * M

m = 32 g

n(H2)=x

n(C2H2)=y

n= x + y

m = x*M(H2) + y * M(C2H2)

2,5 = x +y

32 = 2x + 26y

Két ismeretlenes egyenletrendszer

Megoldás:

y=2,5-x

32=2x+26(2,5-x)

32=2x + 65 - 26x

-33=-24x

x=1,375

y=2,5-1,375 = 1,125 ( ell: 2*1,375+26*1,125=32)

Reakció egyenlet:

C2H2 + H2 --> C2H4

C2H4 + H2 --> C2H6

8-al szorozva a mólok számát ( hogy lássuk, hogyan állunk, ezt megtehetjük, hiszen csak az arány számít):

1,375 *8= 11 H2 ; 1,125*8 = 9 etin

11 H2 + 9 C2H2

Ha feltételezzük, hogy sorrendben mennek a reakciók és nem megy a 2. reakció addig amíg az 1. le nem játszódik teljes mértékben akkor elvileg a 9 etinből lesz 9 etén és marad 2 H2 ebből lesz 2 etán

azaz keletkezik 7 etén és 2 etán = 9 mol gáz

20 mólból --> 9 mól. ez az eredeti 45%-a, tehát azt kell kitalálni, hogy meddig ment a reakció.

20 mól 80%-a --> 16 mól, tehát 4 mól gáz tűnt el, ami csak hidrogén lehet.

A keletkezett gáz összetétele:

C2H2 + H2 --> C2H4

9-4 ; 11-4 ; 0+4

11-4= 7 mól hidrogén

9-4= 5 mól etin

0+4 = 4 mól etén

Mivel csak a könnyebb számolás miatt szoroztunk 8-al ezért most vissza kell osztani:

7/8 H2

5/8 C2H2

4/8 C2H4

n=7/8 + 5/8 + 4/8 = 2 mol

7/8/2*100 = 43,75% Hidrogén

5/8/2*100 = 31,25% Etin

4/8/2*100 = 25% Etén

( a kiindulás V/V % ot is így kell kiszámolni, ez lemaradt)

Tényleg az etán lemaradt, bocs ! :(

Mindegy a logikája ugyan az.

Gondolom így is menni fog...

ja nem

a csavar ott van, illetve csak úgy lehet megcsinálni, ha sztöchiometriai az összetétel és feltételezzük, hogy a reakció teljes mértékben lejátszódik.

20% csökkenés akkor van, ha az a 20 % a Hidrogén. De ez két reakcióhoz kell

Tehát a kiindulási ilyen lehet, hogy:

20 Hidrogén

10 etin

70 etán

1. lépésben

10 hidrogén

10 etén

70 etán

2.lépésben

10 etán + 70 etán = 80 etán

Kiindulási feltételek:

0,2 * 2,5 *2 + 0,1*2,5*26+ 0,7*2,5*30 = 60 g ami nem 32 g

Tehát sokkal több H van benne és mégsem megy végbe a reakció teljes mértékben, tehát máshogyan kell számolni.

A 10% etin az biztos,mert agy lesz 20% térfogat csökkenés, marad a reakcióelegyben Hidrogén is , tehát a reakció végig megy etánig.

Akkor vonjuk le a kiindulás anyagokból az etint: ( a2,5 mol adódik a térfogatból)

32g- (2,5/10) mol * 26g/mol = 25,5 g

és a mól számból is 2,5*0,9=2,25 mol

Kérdés: mi az összetétele annak a gáznak aminek 2,25 mol -ja 25,5 g H2 - C2H6

erre már jó az első válaszom módszernek

jav: 32g- (2,5/10) mol * 24 g/mol = 26 g

2,25 = x + y

26 = 2x + 26y

y = 2,25 - x

26 = 2x + 26(2,25 - x)

26 = 2x + 58,5 -26x

-32,5=-24x

24x=32,5

x = 1,35417 (65/48)

y = 0,8958333 (43/48)

1,35417 mól Hidrogén

0,89583 mól Etán

0,25 mól Etin

----------

2,5 mól gáz ---Y 61,25 dm3

m= 1,35417 * 2+ 0,89583 * 26 + 0,25 * 24 = 32 g

Úgy néz ki, a kiindulás rendben