52

Неизвестный насыщенный углеводород массой 2,43 г смешали с заведомым избытком…

30 декабря 2022

Неизвестный насыщенный углеводород массой 2,43 г смешали с заведомым избытком кислорода объемом 23 л при н.у. в замкнутом сосуде, имеющем объем 5 л. Температуру смеси газов в сосуде довели до 135 градусов и измерили полученное давление. После чего смесь поджгли электрической искрой. Измеренное после взрывва давление при температуре 237 градусов в 1,25 рз превышало давление исходной смеси при 135 градусах. Определите исходный углеводород.

категория: химия

60

Сперва напишем неизвестный углеводород как СхН (2 х +2) и формула горения углеводорода 2CxH (2x+2)+(3x+1) O2=2xCO2+(2x+2) H2Om=2,43 г — масса углеводородаv1=2,43/ (16x+4) моль углеводородаv2=23/22,4 моль кислородавыходит, в начале было v1+v2=2,43/ (16x+4)+23/22,4 моль вещества в сосудебудем считать, что при взрыве сгорел весь угелводород. Тогда выходит, что при взрыве сгорел (3 х +1)*2,43/ (32 х +8) моли кислородатак как х у нас целое число, то х>=1, из этого, (3 х +1)*2,43/ (32 х +8) <1 — значит, наше предположение, что сгорел весь углеводород правильно. Идем дальше… после взрыва осталось 23/22,4 — (3 х +1)*2,43/ (32 х +8) моли кислорода, но вдобавок создались 2,43 х/ (16 х +4) моли углекислого газа и 2,43 (х +1) / (16 х +4) моли воды (пара) в итоге у нас получается общее количество вещества равно: v3=23/22,4+2,43/ (16x+4) — (3 х +1)*2,43/ (32 х +8)+2,43 (х +1) / (16 х +4)+2,43 х/ (16 х +4) моли 23/22,4+2,43/ (16x+4) — (3 х +1)*2,43/ (32 х +8)+2,43 (х +1) / (16 х +4)+2,43 х/ (16 х +4)=(23*(32x+8)+2*22,4*2,43-22,4*2,43*(3x+1)+2*22,4*2,43*(x+1)+2*22,4*2,43*x) / (22,4*(32x+8)=(736x+184+108,864-163,296x-54,432+108,864x+108,864+108,864x) / (22,4*(32x+8)=(790,432x+347,296) / (22,4*(32x+8) молитак как давление и температура в изохорном процессе прямо пропорциональны, тодавление при температуре 135 (я буду считать, что температура в Цельсиях, если нет, то в формулах снизу не нужно добавлять 273) обозначим как рр/ (135+273,15)=р 1/ (237+273,15), где р 1 — давление газа, если бы не было взрываp1=510,15p/408,15 обозначим р 2 реального давления газа при температуре 237 так как давление прямо пропорционально количеству вещества, тоp2/p1=v3/ (v1+v2) поставим р из формулы выше 408,15p2/ (510,15p)=v3/ (v1+v2) далее p2/p=510,15*v3/ (408,15*(v1+v2) из этого 510,15*v3/ (408,15*(v1+v2)=1,25 поставляем все значения v1, v2 и v3510,15*(790,432x+347,296) / (22,4*(32x+8)=1,25*408,15*(2,43/ (16x+4)+23/22,4) из этого уравнения выходит х=1 значит, искомый углеводород — метан (СН4)

Знаете ответ?

Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...