Question

при згоранні суміші метану і пропану обємом 11,2 л утворився оксид вуглецю (IV) обємом 13,44 л (об'єм газів приведені до нормальних умов). Обчисліть об'ємну частку у вихідній суміші

Answer 1

Пишемо обидві реакції
$begin{array}{l} mathrm{CH_{4} + 2O_{2} = CO_{2} + 2H_{2}O} \ mathrm{C_{3}H_{8} + 5O_{2} = 3CO_{2} + 4H_{2}O} end{array}$
За законом Гей-Люсака об'єми газів у реакції відносятьсь один до одного як коефіцієнти біля цих газів
Нехай об'єм вуглекислого газу із другої реакції = х літрів, тоді об'єм вуглекислого газу із першої реакції = 13.44 - х літрів
Позначимо це
$begin{array}{l} mathrm{CH_{4} + 2O_{2} = overset{13.44-x}{CO_{2}} + 2H_{2}O} \ mathrm{C_{3}H_{8} + 5O_{2} = overset{x}{3CO_{2}} + 4H_{2}O} end{array}$
Значить об'єм метану буде такий же, тобто 13.44 - х, об'єм пропану буде втричі менший, тобто х / 3
Позначаємо
$begin{array}{l} mathrm{overset{13.44-x}{CH_{4}} + 2O_{2} = overset{13.44-x}{CO_{2}} + 2H_{2}O} \ mathrm{overset{x/3}{C_{3}H_{8}} + 5O_{2} = overset{x}{3CO_{2}} + 4H_{2}O} end{array}$
Ну, а сума об'ємів алканів нам відома. Складаємо рівняння і розв'язуємо його
$begin{array}{l} mathrm{(13.44 - x) + dfrac{x}{3} = 11.2} \ mathrm{13.44 - dfrac{2x}{3} = 11.2} \ mathrm{dfrac{2x}{3} = 2.24} \ mathrm{2x = 6.72} \ mathrm{x = 3.36} end{array}$
Тепер легко порахувати об'єм, наприклад, метану: 13.44 - 3.36 = 10.08 л
Рахуємо його об'ємну частку
φ = V(CH4) / V(суміші) = 10.08 / 11.2 = 0.9 або 90%
Ну пропану відповідно 10%