Question

Se ard 20l amestec metan si etan , rezultând 36l Co2 in condiții normale . Calculați : a) compoziția procentuală molara a amestecului
B) volumul cu 20% oxigen necesar arderii
C) raportul volumic al celor 2 alcani

Answer 1

Dupa parerea mea, s-ar rezolva asa.

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

Presupunem ca volumele de gaze sunt masurate in conditii normale c.n.  Eu in aceasta ipoteza voi rezolva.

In c.n., volumul unui mol de gaz este 22,4 litri.

a)

Notam cu x - volumul de CH4 din amestec(litri); y - volumul de C2H6 din amestec(litri); a - volumul de CO2 rezultat din reactia de ardere a CH4(litri);  b - volumul de CO2 rezultat din reactia de ardere a C2H6(litri).

Putem scrie relatiile: x + y = 20 si a + b = 36.

Vom exprima pe a si pe b in functie de x si de y.

CH4  +  2O2  -->  CO2  +  2H2O

Daca din 1*22,4 l CH4 rezulta 1*22,4 l CO2
Atunci din x l CH4 vor rezulta a l CO2

a = 22,4*x/22,4 = x(l CO2).

C2H6  +  7/2O2  -->  2CO2  +  3H2O

Daca din 1*22,4 l C2H6 rezulta 2*22,4 l CO2
Atunci din y l C2H6 vor rezulta b l CO2

b = 2*22,4*y/22,4 = 2y(l CO2).

Atunci relatia a + b = 36 devine x + 2y = 36

Deci vom obtine sistemul de ecuatii:
x + y = 20
x + 2y = 36

x = 20 - y
20 - y + 2y = 36, de unde y = 16.
x = 20 - y; x = 20 - 16, adica x = 4.

Deci amestecul de alcani contine 4 l CH4 si 16 l C2H6.

In cazul gazelor in c.n., procentele molare sunt egale cu procentele volumetrice. Deci vom calcula procentele volumetrice.

Daca in 20 l amestec se gasesc 4 l CH4 si 16 l C2H6
Atunci in 100 l amestec se vor gasi p1 l CH4 si p2 l C2H6

p1 = 4*100/20 = 20(l CH4);
p2 = 16*100/20 = 80(l C2H6).

Deci procentele molare cautate(egale cu procentele volumetrice) sunt 20% CH4 si 80% C2H6.

b)
Banuiesc ca aici vrei sa calculezi volumul de aer(c.n.) cu 20% O2 necesar arderii. Eu acesta il voi calcula. In enunt lipseste ceva.

Determinam volumele de O2(c.n.) necesare arderii a 4 l CH4 si 16 l C2H6.

CH4  +  2O2  -->  CO2  +  2H2O

Daca 1*22,4 l CH4 reactioneaza cu 2*22,4 l O2
Atunci 4 l CH4 vor reactiona cu V1 l O2

V1 = 4*2*22,4/22,4 = 8(l O2).

C2H6  +  7/2O2  -->  2CO2  +  3H2O

Daca 1*22,4 l C2H6 reactioneaza cu (7/2)*22,4 l O2
Atunci 16 l C2H6 vor reactiona cu V2 l O2

V2 = 16*(7/2)*22,4/22,4 = 56(l O2).

Total volum de O2 necesar(c.n.): V3 = V1 + V2 = 8 + 56 = 64(l O2).

Daca in 100 l aer se gasesc 20 l O2
Atunci in V l aer se vor gasi 64 l O2

V = 100*64/20 = 5*64 = 320(l aer).

c)
Raportul volumic al celor doi alcani din amestec(banuiesc ca la asta te referi) este, conform rezolvarii punctului a):

x/y = 4/16 = 1/4.

Deci raportul volumic cautat este CH4 : C2H6 = 4 : 16 = 1 : 4.