Un amestec de metan şi etan conţine 76,923% carbon.
Calculează:
a) raportul molar al amestecului;
b) compoziţia procentuală de masă a amestecului.
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Date cunoscute
-considerăm 100g de amestec de CH₄ și C₂H₆
-masa de C în 100 g amestec de alcani=76,923 g C
76,923%C.100g amestec/ 100% amestec=76,923 g C
-considerăm: a moli de CH₄ și b moli de C₂H₆
-considerăm: X,g C în CH₄ și Y, g C în C₂H₆
-mase atomice, A: H=1, C=12 /g/mol
-mase moleculare:
M CH₄=A C + 4. A H=12+4.1=16 g/mol
M C₂H₆=2.AC + 6.A H =2.12+6.1=30g/mol
Cerinte:
-a moli CH₄=?
-b moli C₂H₆=?
-raport molar a: b=?
-compoziția procentuală de masă: %mCH₄ și %mC₂H₆ =?
Etape de rezolvare
- scriem expresia matematică pentru masa amestecului de alcani:
m amestec,= m metan+m etan= n moli CH₄.M CH₄ +n moli C₂H₆. M C₂H₆
100 =16a+30b
- calculăm masa X de C din masa de metan, 16 a :
dacă în 16 g/mol CH₄............sunt...12 g/mol C
atunci în 16 a, g CH₄..........sunt X, g, C
X, g, C= 16.a.12/16=12 a
- calculăm masa Y de C din masa de etan, 30b:
dacă în 30 g/mol C₂H₆...........sunt 2.12g/mol C
atunci în 30 b , g C₂H₆.........sunt Y, g, C
Y, g, C = 30b.24 /30=24b g
- scriem expresia matematică pentru masa de C din 100 g alcani:
m C din amestec (g)=m C din metan+ m C din etan (g)
76,923 =12a+24b
- scriem sistemul de 2 ecuații cu necunoscutele: a, b, si calculăm necunoscutele:
100 = 16a + 30b / înmulțim cu -0,8 și adunăm ecuațiile:
76,923=12a+ 24b
Rezultă:
-80= -12,8 a -24 b
76,923 = 12 a+24 b
______________________
-80+76,923 = -12,8a+12 a
3.077 = 0,8 a
a=3,84625 moli CH₄
și b este:
76,923 = 12. 3,84625 + 24 b
b=30,768/24=1,282 moli C₂H₆
- calculăm raportul molar a moli CH₄: b moli C₂H₆
3,84625 moli CH₄: 1,282 moli C₂H₆ / 1,282
= 3 moli CH4 : 1 mol C2H6
- calculăm compoziția procentuală a amestecului de metan și etan, cu masa de 100g:
%m CH₄ = a moli .M (g/mol) CH₄.100%/100 g =
%mCH₄= 3,84625 .16 .100%/100=61,54%
%m C₂H₆ = b moli .M(g/mol) C₂H₆ .100% /100 g
%m C₂H₆ =1,282.30.100% /100=38,46%
Suma procentelor =100%
Raspuns:
a) raport molar: CH₄/C₂H₆=3/1
b)61,54 % CH4; 38,46% C2H6
Sper, să vă ajute aceste indicații!
Explicație: