Для полного гидрирования смеси бутена-2 и бутадиена-1,2 объемом 5,6 л (н.у.) израсходовали водород, выделившийся при взаимодействии цинка массой 19,5 г с 400 г соляной кислоты с массовой долей нсl 7,3%. определите объемные доли газов в исходной смеси
C4H8 + H2 = C4H10 (1)
C4H6 + 2H2 = C4H10 (2)
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 (3)
Рассчитаем цинка:
n = m/M = 19,5г/65г/моль = 0,3 моль
Рассчитаем n солянки:
n = w*m(р*ра)/M = 0,073*400г/36,5г/моль = 0,8 моль
По уравнению реакции (3) видим, что на 1 моль цинка приходится 2 моль кислоты, по расчетам видим, что кислота дана в избытке, в количестве 0,2 моль
По уравнению реакции (3) видим:
n(H2) = n(Zn) = 0,3 моль
Рассчитаем n(исходной смеси):
n = V/Vm = 5,6л/22,4л/моль = 0,25 моль
Пусть х моль - n(C4H8), у моль - n(C4H6), тогда:
х+у=0,25
По уравнениям (1) и (2):
n(H2) = n(C4H8) = х моль
n(H2) = 2n(C4H6) = 2у моль
Тогда:
х+2у = 0,3
Составим систему:
х+у = 0,25
х+2у = 0,3
Решая ее получим:
у = 0,05 моль, х = 0,2 моль
Рассчитаем объемы газов:
V(C4H8) = n*Vm = 0,2моль*22,4л/моль = 4,48л
V(C4H6) = n*Vm = 0,05моль*22,4л/моль = 1,12л
Рассчитаем объемные доли:
φ(C4H8) = V(C4H8)/V(смеси) = 4,48л/5,6л = 0,8 или 80%
φ(C4H6) = V(C4H6)/V(смеси) = 1,12л/5,6л = 0,2 или 20%
ответ: ...