Question

9.2 kg amestec echimolar de metan si etan este supus arderii cu o cantitate stoechiometrica de oxigen. Calculeaza volumul de oxigen masurat la 25 grade celsius, necesar arderii amestecului. Care este compoziția procentuala, in procente molare si procente masice, a amestecului de hidrocarburi supus arderii ?

Answer 1

Masă metan (CH4) = 16
Masă etan (CH3-CH3) = 30

x*16 + y*30 = 9.2 kg (unde x şi y reprezintă numărul de moli din fiecare compus)

Cum amestecul este echimolar, înseamnă că x=y.

=> x*16 + x*30 = 9.2 => x=y= 0.2 kmoli

a) $CH_4 + 2O_2 -> CO_2 + 2H_2O$
1 mol metan reacţionează cu ...................... 2 moli O2
0.2 kmoli metan reacţionează cu ................ x
x=0.2*2 = 0.4 kmoli oxigen

$CH_3-CH_3 + 3.5O_2 -> 2CO_2 + 3H_2O$
1 mol etan...................3.5 O2
0.4 kmoli..................... x
x=0.4*3.5= 1.4 kmoli oxigen

=> cu amestecul de hidrocarburi au reacţionat 1.4+0.4 = 1.8 moli oxigen
$p*V=nRT => V = \frac{nRT}{p} = \frac{1.8*0.082*298}{1} = 43.9848 \ m^3 \ O_2$

n= număr moli; p=presiune; R=0.082 (constantă); T=25+273=298 grade Kelvin

b) Compoziţia procentuală în procente de masă:
 9.2 kg amestec ................... 0.2*30 = 6 kg etan
100 kg amestec ...................... x
x= 65.21% etan

100-65.21 = 34.79% metan


În procente de moli:

0.4 kmoli amestec .............. 0.2 kmoli metan
100 kmoli amestec ............. x
x= 50% metan 

=>50 etan