дано:
- масса смеси (бутадиен-1,3, пропен и этин) = 14,8 г
- объем углекислого газа = 24,64 дм³ = 24,640 см³
найти:
- массу выделившейся воды при сжигании
решение:
1. Сначала найдем количество моль углекислого газа, образовавшегося при сжигании. Для этого используем молярный объем газа при нормальных условиях, который равен 22,4 л/моль или 22,400 см³/моль.
количество моль CO2 = объем CO2 / молярный объем = 24,640 см³ / 22,400 см³/моль = 1,1 моль.
2. Теперь запишем уравнения сгорания для каждого из газов:
- для этилена (C2H4): C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
- для пропена (C3H6): C3H6 + 5O2 → 3CO2 + 3H2O
- для бутадиена (C4H6): C4H6 + 5O2 → 4CO2 + 3H2O
3. Каждый из этих углеводородов производит определенное количество воды при полном сгорании. Важно выяснить, сколько моль воды образуется в результате сгорания углеводородов.
- этилен: для 1 моль этилена образуется 2 моль воды
- пропен: для 1 моль пропена образуется 3 моль воды
- бутадиен: для 1 моль бутадиена образуется 3 моль воды
4. Для расчета массы выделившейся воды, сначала найдем общее количество моль воды, которое образуется из 1,1 моль углекислого газа. По уравнениям видно, что:
- от сгорания этилена: 1 моль C2H4 дает 2 моль H2O, значит 0,5 моль H2O на 1 моль CO2
- от сгорания пропена: 1 моль C3H6 дает 3 моль H2O, значит 1/3 моль H2O на 1 моль CO2
- от сгорания бутадиена: 1 моль C4H6 дает 3 моль H2O, значит 3/4 моль H2O на 1 моль CO2
5. Для простоты примем среднее значение, но так как нам известно только количество CO2, мы можем взять общее количество воды в зависимости от количества CO2.
Общее количество воды можно рассчитать как:
moles of water = 1,1 moles CO2 * (2 moles H2O / 1 mole CO2) = 2,2 moles H2O.
6. Найдем массу образовавшейся воды:
молярная масса воды (H2O) = 18 г/моль,
масса воды = количество моль воды * молярная масса воды = 2,2 моль * 18 г/моль = 39,6 г.
ответ:
Масса выделившейся при сжигании воды составляет 39,6 г.