Вопрос для Илюхи:
При гидрировании ацителена объемом 672 мл (нормальные условия)получили смесь этана и этилена,которая обесвечивает раствор брома в тетрахлориде углерода массой 40 г массовая доля в котором составляет 4%.Определить массовые доли углеводородов в полученной смеси
Пожалуйста с объяснением
Илюха-Отвечает:
Реакция гидрирования ацетилена:
С2Н2 + Н2 => СН2=СН2
Так как при гидрировании есть еще один продукт, то часть этилена гидрируется до конца (то есть процесс идет дальше):
СН2=СН2 + Н2 => СН3-СН3
Суммарное уравнение реакции:
1. 2С2Н2 + 3Н2 = СН3-СН3 + СН2=СН2
Раствор брома обесцвечивает этилен, этан с бромом не реагирует.
Реакция этилена с бромом:
2. СН2=СН2 + Br2 = CH2Br-CH2Br
m(Br2) = W(Br2)*m(p-paBr2) = 0,04*40 = 1,6 г.
n(Br2) = m(Br2)/M(Br2) = 1,6/160 = 0,01 моль.
По реакции 2 видно, что этилен реагирует с бромом в соотношении 1:1. Значит количество этилена равно количеству брома: n(CH2=CH2) = n(Br2) = 0,01 моль.
Находим количество ацетилена, вступившего в реакцию: n(C2H2) = V(C2H2)/Vm (Vm -молярный объем, равен 22,4 л/моль при н.у.)
n(C2H2) = 0,672(л)/22,4(л/моль) = 0,03 моль.
По реакции 1 видно, что из 2 моль ацетилена получается 1 моль этана и 1 моль этилена. Сумма моль этана и этилена равна 2, т.е. столько же сколько вступило в реакцию ацетилена.
На деле же имеем 0.03 моль ацетилена. Значит сумма моль этана и этилена тоже равна 0,03 моль. Количество этилена уже рассчитано и равно 0,01 моль. Значит n(CH3-CH3) = n(CH3-CH3+CH2=CH2) – n(CH2=CH2) = 0,03 – 0,01 = 0,02 моль.
Рассчитываем массы этилена и этана:
m(CH2=CH2) = n(CH2=CH2)*M(CH2=CH2) = 0,01*28 = 0,28 г.
m(CH3-CH3) = n(CH3-CH3)*M(CH3-CH3) = 0,02*30 = 0,6 г.
m(CH3-CH3+CH2=CH2) = m(CH3-CH3) + m(CH2=CH2) = 0,28 + 0,6 = 0,88 г.
Находим массовые доли углеводородов в полученной смеси:
W(CH2=CH2) = m(CH2=CH2)/m(CH3-CH3+CH2=CH2) = 0,28/0,88 = 0,318 или 31,8%
W(CH3-CH3) = m(CH3-CH3)/m(CH3-CH3+CH2=CH2) = 0,6/0,88 = 0,682 или 68,2%.