Question

As dori sa va propun o problema de chimie de clasa a X -a (luata din manual) la care nu gasesc abordarea potrivita. Imi cer scuze daca aceasta a mai fost rezolvata pe acest forum, insa nu am verificat fiecare pagina in parte. As fi foarte recunoscator daca mi s-ar propune o rezolvare.
"Dupa racire la temperatura obisnuita, gazele rezultate la arderea unui amestec de metan si etan in raport molar CH4:C2H6 = 3:2 sunt barbotate printr-un vas care contine solutie de NaOH de concentratie 40%, si se constata ca masa vasului a crescut cu 616g." Cerintele:
a) Masa molara medie si densitatea fata de aer a amestecului (l-am rezolvat cu formulele amestecului de gaze; M = 21,6 g/mol)
B) Masa amestecului de metan si etan supus arderii
c) Masa solutiei de NaOH de concentratie 40% necesara.

Answer 1

b) Reacţiile de ardere (ignor coeficientul oxigenului, fiindcă nu se leagă nicio cerinţă de el şi nu mai are rost să încarc problema):

3x CH4  + O2 -> 3xCO2 + 3x*2H2O
2x C2H6  + O2 -> 2x*2CO2 + 2x*3H2O

Am notat cu 'x' numărul de moli, iar pe '3' şi '2' le-am luat din raportul molar.

În total, avem:
3x + 2x*2 = 7x moli CO2
6x + 6x = 12x moli H2O

În urma barbotării, în soluţia de NaOH va rămâne CO2, deci acea valoare cu care a crescut masa vasului reprezintă masa dioxidului de carbon rezultat în urma arderii amestecului.

M CO2 = 12+32 = 44

Calculăm câţi moli CO2 reprezintă cele 616 grame:

$\frac{616}{44} = 14 \ moli \ CO2$ (rezultati în urma arderii)

În reacţiile de mai sus am calculat că rezultă 7x moli CO2 în urma arderii, deci îl putem afla pe x:

7x = 14 => x=2 moli

=> (conform raportului molar) în amestec sunt:
2*3 = 6 moli CH4
2*2 = 4 moli C2H6

M CH4 = 16 g
M C2H6 = 30 g

6*16 + 4*30 = 216 grame amestec metan şi etan


c) CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O

1 mol CO2 reacţionează cu ............... 2 moli NaOH
14 moli CO2 reactionează cu ............. y = 28 moli NaOH

Aplicăm puritatea de 40% şi înmulţim cu masa molară a NaOH (pentru a calcula cantitatea exprimată în grame):

$28 * \frac{100}{40} * 40 = 2800 g = 2.8 Kg$ NaOH necesar