Question

Смесь метана и этилена имеющий относительную плотность по водороду равно 11 подвергли полному гидрированию после чего ее относительная плотность по водороду равна 11,25. Какая часть этилена подвергнуть гидрированию?

Answer 1

Реакции, протекающие в смеси:

CH4 + H2 =\=

CH2=CH2 + H2 = CH3-CH3

Так как гидрирование полное, то в реакцию вступает весь этилен.

Молярная масса смеси газов до реакции:

M1 = 11 * 2 = 22 г/моль.

Молярная масса смеси газов после реакции:

M2 = 11.25 * 2 = 22.5 г/моль.

Исходя из стехиометрии реакции и делая допущение об идеальности газовой смеси, объёмные доли газов до и после реакции соотносятся следующим образом:

F(CH4) = const = F1

F(CH2=CH2) = F(CH3-CH3) = F2

Составим систему линейных алгебраических уравнений(СЛАУ):

M1 = F1*MA + F2*MB

M2 = F1*MA + F2*MC

Решение СЛАУ:

M2 - M1 = F1*MA + F2*MC - F1*MA - F2*MB

M2 - M1 = F2*MC - F2*MB

Объёмная доля этилена, вступившего в реакцию:

$F2 = \frac{22.5 - 22}{30 - 28} = 0.25$ (25%)