Дано:
Масса бромной воды = 176 г
Содержание брома в бромной воде = 2,5%
Объем углекислого газа = 3,36 л
Найти:
Химические количества этана и ацетилена в смеси.
Решение:
1. Найдем количество молей брома в бромной воде:
Молярная масса HBrO = 80 г/моль
Масса брома = 176 г * 0,025 = 4,4 г
Количество молей брома = 4,4 г / 80 г/моль ≈ 0,055 моль
2. Обратимся к реакции смеси этана (C2H6) и ацетилена (C2H2) с бромной водой:
C2H6 + Br2 -> C2H5Br + HBr
C2H2 + Br2 -> C2H2Br2
Из уравнений видно, что этилен и ацетилен реагируют с бромной водой по одному эквиваленту брома.
3. Так как количество молей брома равно количеству молей этана и ацетилена (так как они реагируют по одному эквиваленту), найдем их количество молей.
4. Теперь рассмотрим реакцию сгорания смеси этана и ацетилена:
C2H6 + 7/2 O2 -> 2 CO2 + 3 H2O
C2H2 + 5/2 O2 -> 2 CO2 + H2O
Можем записать уравнение для общего количества молей углекислого газа:
2n(CO2) = 3,36 л
Отсюда получаем, что n(CO2) = 1,68 л
Так как на каждый моль углекислого газа приходится 2 моля этана и 2 моля ацетилена, то общее количество молей этих углеводородов равно n(C2H6) = n(C2H2) = 1,68 л / 2 = 0,84 моль
Ответ: Количество молей этана и ацетилена в смеси равно 0,84 моль каждого из них.