Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Gázelegyes példa

478
Metán-etán-etin gázelegy 1 mol-ját nyolcszoros térfogatú oxigénnel keverve égetünk el. A keletkező, forró gázelegyben a vízmolekulák száma megegyezik a szén-dioxid molekulák számával, és az oxigénfelesleg a reakció utáni elegy térfogatának 57,54%-át teszi ki. Határozzuk meg a kiindulási elegy tömeg-és mólszázalékos összetételét.

Megoldás:10n/n% Ch4, 40n/n% C2H6, 50n/n% C2H2
6m/m% CH4, 45m/m% C2H6, 49m/m% C2H2
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Kémia

Válaszok

1
Van `a` mol `CH_4`, `b` mol `C_2H_6` és `c` mol `C_2H_2`
`a+b+c=1`
Nyolcszoros térfogat azt jelenti, hogy 8 mol `O_2` van.
(Ugyanis minden gáz 1 moljának a térfogata pontosan ugyanannyi, ha a hőmérséklet és nyomás egyforma.)

Keletkezik `x` mol `H_2O` és `x` mol `CO_2`, mert egyforma mennyiség lesz belőlük.
Maradt még `O_2` (feleslegben volt), ezek szerint a szénhidrogén mind elégett.
Vagyis maradt a végén `x` mol `H_2O`, `x` mol `CO_2` és `y` mol `O_2`, amiről ezt tudjuk:
`y/(2x+y)="57,54"%`
`y=(2x+y)·"0,5754"`
`(1-"0,5754")y=2·"0,5754"·x`
`"0,4246"y="1,1508"x`
`y="2,7103"x`

A reakciók ezek:
`CH_4+2O_2=CO_2+2H_2O`
`C_2H_6+"3,5"O_2=2CO_2+3H_2O`
`C_2H_2+"2,5"O_2=2CO_2+H_2O`
Az elsőnek az `a`, a másodiknak a `b`, a harmadiknak a `c`-szerese reagált, mert annyi szénhidrogén volt.
`c=1-(a+b)`

Ennyi oxigén fogyott:
`2a+"3,5"b+"2,5"(1-(a+b)="2,5"-"0,5"a+b`
Vagyis maradt ennyi a 8 molból:
`8-("2,5"-"0,5"a+b)="5,5"+"0,5"a-b=y="2,7103"x`

Ennyi széndioxid keletkezett:
`a+2b+2(1-(a+b))=2-a`
Ennyi víz keletkezett:
`2a+3b+(1-(a+b))=1+a+2b`

Tudjuk, hogy ezek egyformák (mindkettőt `x`-nek neveztük:
`x=2-a` és `x=1+a+2b`
`2-a=1+a+2b`
`1=2a+2b`
`a+b="0,5"`

Vagyis `c=1-(a+b)="0,5"` mol, tehát az 1 mol szénhidrogénelegy 50n/n%-a a `C_2H_2`.

Összeszedem, hogy `a` meg `b`-ről mik vannak fentebb:
`"5,5"+"0,5"a-b="2,7103"x`
`2-a=x`
`1+a+2b=x`

Ez 3 egyenlet és 3 ismeretlen, meg lehet oldani.

`"5,5"+"0,5"a-b="2,7103"(2-a)`
`a+b="0,5"` (ezt már korábban kihoztuk az utolsó két fenti egyenletből)

Adjuk össze a kettőt:

`"5,5"+"1,5"a="0,5"+"2,7103"(2-a)`
`5+"1,5"a="5,4206"-"2,7103"a`
`"4,2103"a="0,4206"`
`a="0,0999"`
vagyis `a="0,1"` mol, ami 1 mol-nak a 10%-a, ennyi molszázalék a `CH_4`

`b="0,5"-"0,1"` mol, vagyis 40n/n% `C_2H_6`

Már csak a tömegeket kell kiszámolni:
`M_(CH_4)=(12+4)\ g/(mol)`
`m_(CH_4)=16·"0,1"="1,6"\ g`

`M_(C_2H_6)=(24+6)\ g/(mol)`
`m_(C_2H_6)=30·"0,4"="12"\ g`

`M_(C_2H_2)=(24+2)\ g/(mol)`
`m_(C_2H_2)=26·"0,5"="13"\ g`

Van összesen 1,6+12+13=26,6 gramm gáz:
`"1,6"/"26,6"=6%`
`"12"/"26,6"=45%`
`"13"/"26,6"=49%`
0