Am de rezolvat mai multe probleme de acest gen si nu imi da rezultatul corect. Probabil imi scapa ceva si as dori sa ma lamureasca cineva.
4480 m3(c.n) CH4 supusi cracarii in arc electric formeaza un am gazos ce contine in procente de masaȘ 60%,16 % CH4 si restul H2. Determinati a) volumul (c.n) a am gazos rezultat b) cantit de negru de fum rezultat(kg) Raspuns: 8422,65 m3 ; 747,36 kg.
Prin ardere a 2,4489 g hidrocarbura lichida cu densitatea relativa a vaporilor sai fata de aer 2.353 se formeaza o cantitate de apa ce modifica concentratia a 3,5 ml solutie H2SO4( densitatea =1,4 g/mol) de la 56 % la 36,62%. Determinati formula structurala a hidrocarburii stiind ca are in molec C hibridizati sp si nu formeaza precipitat cu reactivul Tollens. Raspuns : C5H8
Multumesc anticipat!
Răspunsuri la întrebare
Răspuns de
4
La problema 1.
Banuiesc(deoarece n-ai precizat !) ca in procent masic de 605 se obtine acetilena C2H2. Eu in aceasta ipoteza voi rezolva.
Consideram ca volumele sunt masurate in c.n.
La cracarea in arc electric a metanuli au loc reactiile:
2CH4 => C2H2 + 3H2 (1)
si, ca o reactie secundara:
CH4 => C + 2H2 (2)
Deci in reactia secundara rezulta negrul de fum(C), care este solid.
O parte din metan ramane nereactionat:
CH4 => CH4 (3)
a) Sa notam cu a - masa de amestec gazos rezultat(kg).
Mase molare: pentru C2H2 este 2*12 + 2*1 = 26(g/mol); pentru CH4 este 1*12 + 4*1 = 16(g/mol); pentru H2 este 2*1 = 2(g/mol).
Deci, in amestecul gazos rezultat vom avea 0,6a kg C2H2, 0,16a kg CH4 nereactionat si diferenta de a - (0,6a+ 0,16a) = 0,24a(kg H2)
Sa vedem ce masa de metan se supune cracarii, deci ce masa de metan corespunde la 4480 metri cubi metan, masurati in c.n.Volumul unui mol de gaz in c.n.este 22,4 litri.
Daca 22,4 metri cubi CH4 corespund la 16 kg CH4
Atunci 4480 metri cubi CH4 vor corespunde la x kg CH4
x = 4480*16/22,4 = 3200(kg CH4).
Observam ca H2 rezulta in ambele reactii (1) si (2). Sa luam reactia (1) si sa vedem ce masa de CH4 este necesara formarii a 0,6a kg C2H2 ci ce masa de H2(din cele 0,24a kg H2 rezultat din reactiile (1) si (2)) se obtine alaturi de 0,6a kg C2H2.
2CH4 => C2H2 + 3H2
Daca din 2*16 kg CH4 rezulta 1*26 kg C2H2 si 3*2 kg H2
Atunci din m1 kg CH4 vor rezulta 0,6a kg C2H2 si y kg H2
m1 = 0,6a*2*16/26 = 9,6a/13(kg CH4).
y = 0,6a*3*2/26 = 1,8a/13(kg H2).
Atunci masa de H2 rezultata in reactia secundara (2) va fi:0,24a - 1,8a/13 = (3,12a - 1,8a)13 = 1,32a/13(kg H2).
Sa vedem acum din ce masa de CH4 rezulta in reactia (2) (1,32a/13) kg H2.
CH4 => C + 2H2
Daca din 1*16 kg CH4 rezulta 2*1 kg H2
Atunci din m2 kg CH4 vor rezulta 1,32a/13 kg H2
m2 = (1,32a/13)*16/2 = (10,56a/13)(kg CH4).
Raman nereactionate m3 = 0,16a kg CH4(vezi reactia (3)).
Asadar, masa de metan luata in lucru este: m1 + m2 + m3 = 9,6a/13 + 10,56a/13 + 0,16a = 20,16a/13 + 0,16a = (20,16 + 2,08)a/13 = 22,24a/13(kg CH4).
Dar aceasta masa reprezinta, dupa cum am vazut, 3200 kg CH4.
Deci: 22,24a/13 = 3200, de unde a = aprox. 1870,5035(kg amestec gazos rezultat).
Acesta va contine: 0,6*1870,5035 = aprox. 1122,3021(kg C2H2); 0,24*1870,5035 = aprox. 448,92084(kg H2) si aprox. 299,28056(kg CH4 nereactionat).
Acum sa gasim volumele(c.n.) gazelor rezultate.
Daca 22,4 metri cubi C2H2 corespund la 26 kg C2H2
Atunci V1 metri cubi C2H2 vor corespunde la 1122,3021 kg CH4
V1 = 1122,3021*22,4/26 = aprox. 966,90642(metri cubi C2H2).
Daca 22,4 metri cubi H2 corespund la 2 kg H2
Atunci V2 metri cubi H2 vor corespunde la 448,92084 kg H2
V2 = 448,92084*22,4/2 = 5027,9134(metri cubi H2).
Daca 22,4 metri cubi CH4 corespund la 16 kg CH4
Atunci V3 metri cubi CH4 vor corespunde la 299,28056 kg CH4
V3 = 299,28056*22,4/16 = 418,99278(metri
Banuiesc(deoarece n-ai precizat !) ca in procent masic de 605 se obtine acetilena C2H2. Eu in aceasta ipoteza voi rezolva.
Consideram ca volumele sunt masurate in c.n.
La cracarea in arc electric a metanuli au loc reactiile:
2CH4 => C2H2 + 3H2 (1)
si, ca o reactie secundara:
CH4 => C + 2H2 (2)
Deci in reactia secundara rezulta negrul de fum(C), care este solid.
O parte din metan ramane nereactionat:
CH4 => CH4 (3)
a) Sa notam cu a - masa de amestec gazos rezultat(kg).
Mase molare: pentru C2H2 este 2*12 + 2*1 = 26(g/mol); pentru CH4 este 1*12 + 4*1 = 16(g/mol); pentru H2 este 2*1 = 2(g/mol).
Deci, in amestecul gazos rezultat vom avea 0,6a kg C2H2, 0,16a kg CH4 nereactionat si diferenta de a - (0,6a+ 0,16a) = 0,24a(kg H2)
Sa vedem ce masa de metan se supune cracarii, deci ce masa de metan corespunde la 4480 metri cubi metan, masurati in c.n.Volumul unui mol de gaz in c.n.este 22,4 litri.
Daca 22,4 metri cubi CH4 corespund la 16 kg CH4
Atunci 4480 metri cubi CH4 vor corespunde la x kg CH4
x = 4480*16/22,4 = 3200(kg CH4).
Observam ca H2 rezulta in ambele reactii (1) si (2). Sa luam reactia (1) si sa vedem ce masa de CH4 este necesara formarii a 0,6a kg C2H2 ci ce masa de H2(din cele 0,24a kg H2 rezultat din reactiile (1) si (2)) se obtine alaturi de 0,6a kg C2H2.
2CH4 => C2H2 + 3H2
Daca din 2*16 kg CH4 rezulta 1*26 kg C2H2 si 3*2 kg H2
Atunci din m1 kg CH4 vor rezulta 0,6a kg C2H2 si y kg H2
m1 = 0,6a*2*16/26 = 9,6a/13(kg CH4).
y = 0,6a*3*2/26 = 1,8a/13(kg H2).
Atunci masa de H2 rezultata in reactia secundara (2) va fi:0,24a - 1,8a/13 = (3,12a - 1,8a)13 = 1,32a/13(kg H2).
Sa vedem acum din ce masa de CH4 rezulta in reactia (2) (1,32a/13) kg H2.
CH4 => C + 2H2
Daca din 1*16 kg CH4 rezulta 2*1 kg H2
Atunci din m2 kg CH4 vor rezulta 1,32a/13 kg H2
m2 = (1,32a/13)*16/2 = (10,56a/13)(kg CH4).
Raman nereactionate m3 = 0,16a kg CH4(vezi reactia (3)).
Asadar, masa de metan luata in lucru este: m1 + m2 + m3 = 9,6a/13 + 10,56a/13 + 0,16a = 20,16a/13 + 0,16a = (20,16 + 2,08)a/13 = 22,24a/13(kg CH4).
Dar aceasta masa reprezinta, dupa cum am vazut, 3200 kg CH4.
Deci: 22,24a/13 = 3200, de unde a = aprox. 1870,5035(kg amestec gazos rezultat).
Acesta va contine: 0,6*1870,5035 = aprox. 1122,3021(kg C2H2); 0,24*1870,5035 = aprox. 448,92084(kg H2) si aprox. 299,28056(kg CH4 nereactionat).
Acum sa gasim volumele(c.n.) gazelor rezultate.
Daca 22,4 metri cubi C2H2 corespund la 26 kg C2H2
Atunci V1 metri cubi C2H2 vor corespunde la 1122,3021 kg CH4
V1 = 1122,3021*22,4/26 = aprox. 966,90642(metri cubi C2H2).
Daca 22,4 metri cubi H2 corespund la 2 kg H2
Atunci V2 metri cubi H2 vor corespunde la 448,92084 kg H2
V2 = 448,92084*22,4/2 = 5027,9134(metri cubi H2).
Daca 22,4 metri cubi CH4 corespund la 16 kg CH4
Atunci V3 metri cubi CH4 vor corespunde la 299,28056 kg CH4
V3 = 299,28056*22,4/16 = 418,99278(metri
antrenorul:
Am apasat gresit tasta. Reiau. V3 = 418,99278(metri cubi CH4). Total volum amestec gazos(aproximez): 967 + 5028 + 419 = 6414(metri cubi amestec gazos). Deci e o diferenta destul de mare fata de raspunsul de 8422,65 metri cubi. In prima parte a raspunsului trebuia sa scriu procentul masic de c2H2 60%, nu 605. Nu stiu ce sa zic: mersul rezolvarii pare logic, doar ca rezultatele difera mult.
Iar masa de negru de fum imi iese(din stoechiometria reactiei (2)) aprox. 1139,5681(kg C). Mai verifica putin datele din enunt. Nu cumva procentele din amestecul gazos sunt molare(sau volumetrice), si nu masice ? Ca altfel nu-mi explic unde am putut gresi. La calcule nu cred, ca le-am verificat. Repet,mersul rezolvarii imi pare logic, de asta nu pricep ce am putut gresi.
Datele sunt bune. Acolo am omis sa pun C2H2,dar in rest sunt ok. Si la rezultat trebuie 8411,65 m3 , nu 8422,65 (am apasat gresit ). Oricum voi mai incerca eu sa vad poate imi reuseste ceva.
La cealalta cum as putea ajunge la acel raspuns?
Mai am una tot cu piroliza metanului in care mi se da procente de volum si tot nu-mi da rezultatul corect.
Prin descompunerea a 3200 kg se obtine un am gazos ce contine in volume 15,79% C2H2 , 5,26% CH4 si restul H2. Determinati a)procentul de metan transformat in C2H2 b) procentul de metan transformat in total c) Masele de C2H2 si negru de fum rezultate.
Pai la ultima problema, asta cu piroliza CH4, cred ca s-ar face asa. Nu prea am spatiu la comentarii, asa ca voi scrie pe scurt. Fiind vorba de gaze in c.n., procentele volumetrice sunt egale cu procentele molare. Notezi cu a - numar moli amestec gazos rezultat. Acolo se vor gasi 0,1579a moli C2H2, 0,0526a moli CH4 nereactionat si 0,7895a moli H2.Acum calculez in functie de a ce masa de CH4 este necesara pentru obtinerea a 0,1579a moli C2H2 si calculez si ce numar de moli de H2 rezulta de aiciI
In continuare se merge ca la problema ta postata in intrebare. Aici nu am loc sa fac calcule..Din 0,7895a moli H2 scad numarul de moli de H2 rezultati din reactia 2CH4 => C2H2 + 3H2 si cu aceasta diferenta gasesc masa de CH4 care se descompune conform reactiei CH4 => C + 2H2. Vad apoi ce masa de CH4 a ramas nereactionat(corespunzatoare la 0,0526a moli CH4, adun cele trei mase de CH4, egalez suma cu 3200000(deoarece am exprimat in moli pe a, nu in kmoli) si gasesc pe a.
Poate ca ar fi fost mai bine sa exprim pe a in kmoli, dar si asa ar trebui sa iasa. Dupa ce ai gasit pe a, deja e mai simplu.
Alte întrebări interesante
Limba română,
8 ani în urmă
Limba română,
8 ani în urmă
Limba română,
8 ani în urmă
Matematică,
9 ani în urmă
Matematică,
9 ani în urmă
Limba română,
9 ani în urmă
Fizică,
9 ani în urmă
Engleza,
9 ani în urmă