Question

Va rog sa ma ajutati!
Se ard 20 mL. dintr-un amestec de metan si etan cu 275 mL. aer. Stabileste compozitia in volum a amestecului de hidrocarbura.

Answer 1

Cu semnul "*" notez inmultirea.

Inteleg ca aerul contine 20% vol. O2.

Daca in 100 ml aer se gasesc 20 ml O2
Atunci in 275 ml aer se vor gasi V ml O2

V = 275*20/100 = 55(ml O2).

Presupunem ca volumele din problema sunt masurate in conditii normale c.n.
In c.n., volumul unui mol de gaz este 22,4 l, deci volumul unui milimol de gaz este 22,4 ml .

Notam cu V1 - volumul(ml) de CH4 supus arderii, cu V2 - volumul(ml) de C2H6 supus arderii, cu V3 - volumul(ml) de O2 consumat la arderea CH4 si cu V4 - volumul(ml) de O2 consumat la arderea C2H6.

Stim relatiile:

V1 + V2 = 20                                      (1)
si V3 + V4 = 55                                  (2)

Sa exprimam V3 in functie de V1 si V4 in functie de V2.

CH4  +  2O2  -->  CO2  +  2H2

Daca 1*22,4 ml CH4 consuma 2*22,4 ml O2
Atunci V1 ml CH4 vor consuma V3 ml O2

V3 = 2*22,4*V1/22,4 = 2V1(ml O2).

C2H6  + 7/2 O2  -->  2CO2  +  3H2O

Daca 1*22,4 ml C2H6 consuma (7/2)*22,4 ml O2
Atunci V2 ml C2H6 vor consuma V4 ml O2

V4 = (7/2)*22,4*V2/22,4 = 3,5V2(ml O2).

Atunci relatia (2)  V3 + V4 = 55 devine:

2V1  +  3,5V2 = 55                (3)

Din relatia (1) V1 + V2 = 20 gasim V1 = 20 - V2. Inlocuim in relatia  (3) si gasim pe V2.

2(20 - V2) + 3,5V2 = 55
1,5V2 = 15, de unde V2 = 10.

V1 = 20 - V2; V1 = 20 - 10; V1 = 10.

Deci amestecul de alcani contine 10 ml CH4 si 10 ml C2H6.
Daca se cer cumva si procentele volumetrice din amestecul de alcani, evident ca ele sunt 50% CH4 si 50% C2H6.