Egy alkinból és egy H2ből álló gázelegyet katalizátoron átvezetve, az összes alkin alkánná alakul és a gázelegy Vje az eredeti V 60%-ára csökken. Az eredetei elegy elégetéséhez 1,2- szeres Vjű O2 kell. Mennyi az alkin-H gázelegy n/n%os összetétele?

A feladat megoldásához először nézzük meg a reakcióegyenletet és a kapcsolódó adatokat:

Alkin + H2 -> Alkán

Adatok:

Az alkin-H gázelegy katalizátoron átvezetve az összes alkin alkánná alakul.

A gázelegy térfogata (V) az eredeti térfogat (V0) 60%-ára csökken.

Az eredeti elegy elégetéséhez 1,2-szeres Vjű (Vj = V0 * 0,6 * 1,2) O2 szükséges.

A számítás menetét az alábbi lépésekben foglalhatjuk össze:

Számítsuk ki az alkán térfogatát az alkin-H gázelegy átalakulása után:

V_alkan = V * 0,6

Határozzuk meg az alkán és az alkin moláris térfogatát:

V_alkan = n_alkan * V_mol

V_alkin = n_alkin * V_mol

Állítsunk fel egy arányossági kapcsolatot az alkán és az alkin moláris térfogata között:

V_alkan / V_alkin = n_alkan / n_alkin

A kapott arányossági kapcsolatot felhasználva számítsuk ki az alkin moláris térfogatát:

n_alkin = n_alkan * (V_alkin / V_alkan)

Az alkán és az alkin moláris tömegét megkaphatjuk a megfelelő kémiai összetételükből:

Alkán: CsH2n+2

Alkin: C2H2

Tehát az alkán moláris tömege: M_alkan = M_Cs + M_H * (2n + 2)

Az alkin moláris tömege: M_alkin = M_C2 + M_H * 2

Vegyük észre, hogy az alkin a C2H2 kémiai képletű, ami etin néven ismert.

Az összetétel kiszámításához használjuk az összértéket:

n_alkan + n_alkin = 1

Állítsunk fel egy egyenletrendszert az alkán és az alkin moláris tömegére:

M_alkan * n_alkan + M_alkin * n_alkin = M_ossz

Oldjuk meg az egyenletrendszert az n_alkan és n_alkin értékeire.

Ezekkel az információkkal és lépésekkel számolva megkaphatjuk az alkin-H gázelegy n/n%os összetételét, valamint az alkin nevét és molekulaképletét.