Question

Se supun arderii 416g amestec de metan etan si propan in care cei 3 alcani se gasesc in raport molar 1:2:3.Calculeaza:a) volumul de aer necesar arderii amestecului b)compozitia in procente masice a amestecului de alcani

Answer 1

Cu semnul "*" notez inmultirea.

Notam cu a - numarul de  moli de metan din amestec. Atunci in amestecul de alcani se vor mai gasi 2a moli etan si 3a moli propan.

Mase molare: pentru CH4 este 1*12 + 4*1 = 16(g/mol); pentru C2H6 este 2*12 + 6*1 = 30(g/mol); pentru C3H8 este 3*12 + 8*1 = 44(g/mol).

Deci, daca exprimam masele de alcani din amestec in functie de a, putem scrie:

Daca 1 mol CH4 corespunde la 16 g CH4
Atunci a moli CH4 vor corespunde la x g CH4
x = 16a/1 = 16a(g CH4).

Daca 1 mol C2H6 corespunde la 30 g C2H6
Atunci 2a moli C2H6 vor corespunde la y g C2H6
y = 2a*30/1 = 60a(g C2H6).

Daca 1 mol C3H8 corespunde la 44 g C3H8
Atunci 3a moli C3H8 vor corespunde la z g C3H8
z = 3a*44/1 = 132a(g C3H8).

Conform enuntului, avem ca: x + y + z = 416.

Asta se scrie: 16a + 60a + 132a = 416

208a = 416, de unde a = 2(moli CH4).

Numarul de moli de C2H6 este 2a = 2*2 = 4(moli C2H6).

Numarul de moli de C3H8 este 3a = 3*2 = 6(moli C3H8).

Sa vedem acum ce volum de O2(in c.n. banuiesc ca ai vrut sa scrii) se consuma la arderea acestor cantitati de alcani.
Volumul unui mol de gaz in c.n. este 22,4 litri.

CH4  +  2O2  -->  CO2  +  2H2O
Daca 1*1 moli CH4 reactioneaza cu 2*22,4 l O2
Atunci 2 moli CH4 vor reactiona cu V1 l O2
V1 = 2*2*22,4/1 = 4*22,4 = 89,6(l O2).

C2H6  +  7/2O2  -->  2CO2  +  3H2O
Daca 1*1 moli C2H6 reactioneaza cu (7/2)*22,4 l O2
Atunci 4 moli C2H6 vor reactiona cu V2 l O2
V2 = 4*(7/2)*22,4/1 = 14*22,4 = 313,6(l O2).

C3H8  +  5O2  -->  3CO2  +  4H2O
Daca 1*1 moli C3H8 reactioneaza cu 5*22,4 l O2
Atunci 6 moli C3H8 vor reactiona cu V3 l O2
V3 = 6*5*22,4/1 = 30*22,4 = 672(l O2).

Volumul total de O2(c.n.) consumat este deci: V4 = V1 + V2 + V3 = 89,6 + 313,6 + 672 = 1075,2(l O2).

Nu ai precizat cat O2 contine aerul in % volume: 20% O2 sau 21% O2.

Daca aerul contine 20% O2 in volume, avem:

Daca in 100 l aer se gasesc 20 l O2
Atunci in V l aer se vor gasi 1075,2 l O2
V = 100*1075,2/20 = 5*1075,2 = 5376(l aer) = 5,376(metri cubi aer).

Daca ti se da ca aerul contine 21% O2(volum), vom scrie:
Daca in 100 l aer se gasesc 21 l O2
Atunci in V' l aer se vor gasi 1075,2 l O2
V' = 100*1075,2/21 = 5120(l aer) = 5,12(metri cubi aer).

In functie de cum ti se da procentul volumetric de O2 in aer, ai una sau alta dintre cele doua variante.

b).Cantitatile de alcani din amestec sunt x, y si z(vezi punctul a))..
Am vazut ca a = 2, deci:

x = 16a = 16*2 = 32(g CH4).
y = 60a = 60*2 = 120(g C2H6).
z = 132a = 132*2 = 264(g C3H8).

Total masa amestec de alcani: x + y = z = 32 + 120 + 264 = 416(g amestec), adica am obtinut valoarea data in enunt.

Si acum sa gasim procentele masice.

Daca in 416 g amestec de alcani se gasesc 32 g CH4, 120 g C2H6 si 264 g C3H8
Atunci in 100 g amestec de alcani se gasesc p1 g CH4, p2 g C2H6 si p3 g C3H8

p1 = 32*100/416 = 7,6923 a= aprox. 7,69(g CH4).

p2 = 120*100/416 = aprox. 28,84615 = aprox. 28,85(g C2H6).

p3 = 264*100/416 = aprox. 63,46153 = aprox. 63,46(g C3H8).

Proba:  p1 + p2 + p3 = 7,69 + 28,85 + 63,46 = 100.

Deci procentele masice ale amestecului de alcani sunt:
7,69% CH4; 28,85% C2H6; 63,46% C3H8.

Asta este parerea mea. Verifica calculele si rationamentul meu.