Question

Ma poate ajuta cineva la aceasta problema va rog ?Doua alchine se gasesc intr-un amestec in raport molar 1:3. Prin arderea amestecului de alchine se obtin 149,6 g CO2 si 46,8 g H2O. Stiind ca molecula alchinei superioare contine cu 6 atomi de hidrogen mai mult decat molecula alchinei inferioare, se cere stabilirea formulelor moleculare ale celor doua alchine si masa initiala a amestecului de alchine.

Answer 1

Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/' notez linia de fractie.

Notez cele doua alchine: cea inferioara CnH2n-2 si respectiv CmH2m-2.

Din enunt stim ca: 2m - 2 = 2n - 2 + 6

2m = 2n + 6, de unde,  m = n + 3.
Numarul de atomi de hidrogen din alchina superioara este 2m - 2 = 2(n + 3) - 2 = 2n + 4.

Deci alchina superioara are formula Cn+3H2n+4.

Deoarece nu se precizeaza, voi rezolva in ipoteza ca alchina inferioara contine un numar mai mic de moli in amestec decat alchina superioara(mai exact, un numar de moli de trei ori mai mic decat alchina superioara).

Notam cu x - numar moli de CnH2n-2. Atunci numarul de moli de alchina superioara Cn+3H2n+4 este 3x.

Mase molare: pentru CO2 este 1*12 + 2*16 = 44(g/mol);  pentru H2O este 2*1 + 1*16 = 18(g/mol).

Numar moli CO2 rezultati la ardere: 149,6/44 = 3,4(moli CO2).
Numar moli H2O rezultati la ardere: 46,8/18 = 2,6(moli H2O).

In continuare vom cauta sa exprimam numarul de moli de CO2 si respectiv H2O in functie de n si de x, din stoechiometria celor doua ecuatii ale reactiilor de ardere.


CnH2n-2 + (3n - 1)/2 O2  -->  nCO2 + (n - 1)H2O + energie

Daca din 1*1 moli CnH2n-2 rezulta n*1 moli CO2
Atunci din x moli CnH2n-2 vor rezulta a moli CO2

a = n*x/1 = nx(moli CO2).

Daca din 1*1 moli CnH2n-2 rezulta (n - 1)*1 moli H2O
Atunci din x moli CnH2n-2 vor rezulta b moli H2O

b = (n - 1)*x/1 = (n - 1)x(moli H2O).

Cn + 3H2n+4  +  (3n + 8)/2O2  -->  (n + 3)CO2  +  (n + 2)H2O  +  energie

Daca din 1*1 moli Cn+3H2n+4 rezulta (n + 3)*1 moli CO2
Atunci din 3x moli Cn+3H2n+4 vor rezulta c moli CO2

c = (n + 3)*3x/1 = 3(n + 3)x(moli CO2).

Daca din 1*1 moli Cn+3H2n+4 rezulta (n + 2)moli H2O
Atunci din 3x moli Cn+3H2n+4 vor rezulta d moli H2O

d = (n + 2)*3x/1 = 3(n + 2)x(moli H2O).

Dar se stie ca: a + c = 3,4(moli CO2) si b + d = 2,6(moli H2O).

Asta inseamna, inlocuind expresiile pentru a,b,c si d:

nx + 3(n + 3)x = 3,4                                    (1)
si
(n - 1)x + 3(n + 2)x = 2,6                            (2)

Relatia (1)  se scrie:

nx + 3nx + 9x = 3,4
4nx + 9x = 3,4                                            (3)

Relatia (2) se scrie:

nx - x + 3nx + 6x = 2,6
4nx + 5x = 2,6                                             (4)

Din relatia (4) exprimam produsul 4nx si inlocuim in relatia (3).

4nx = 2,6 - 5x

2,6 - 5x + 9x = 3,4
4x = 0,8, de unde x = 0,2.

Determinam acum pe n.

4nx = 2,6 - 5x
4n*0,2 = 2,6 - 5*0,2
0,8n = 2,6 - 1
0,8n = 1,6, de unde n = 2.

m = n + 3; m = 2 + 3, deci m = 5.

Asadar alchina inferioara este C2H2, iar alchina superioara este C5H8.

In amestec se gasesc 0,2 moli C2H2 si 0,2*3 = 0,6(moli C5H8).

Mase molare: pentru C2H2 este 2*12 + 2*1 = 26(g/mol); pentru C5H8 este 5*12 + 8*1 = 68(g/mol).


Masa celor 0,2 moli C2H2 din amestec este 0,2*26 = 5,2(g C2H2).

Masa celor 0,6 moli C5H8 din amestec este 0,6*68 = 40,8(g C5H8).

Deci masa initiala a amestecului de alchine este: 5,2 + 40,8 = 46(g amestec de alchine).

Repet, am rezolvat in ipoteza(neprecizata clar in enunt) ca alchina inferioara contine in amestec un numar de moli de trei ori mai mic decat alchina superioara. Poti intreba si profesorul de chimie despre acest aspect, si anume daca am facut presupunerea corecta.