Какие объемы этана и водорода, измеренные при нормальных условиях, надо взять, чтобы приготовить 20 л (н.у.) газовой смеси с плотностью по воздуху 0,5
Вопрос от пользователя
Какие объемы этана и водорода, измеренные при нормальных условиях, надо взять, чтобы приготовить 20 л (н.у.) газовой смеси с плотностью по воздуху 0,5
Ответ от эксперта
4 CH3NH2 + 9 O2 -> 4 CO2 + 2 N2 + 10 H2O ¯ + (O2)
1) Определяем, какое вещество было в избытке, и какое в недостатке. Для этого объемы исходных газов делим на коэффициенты в уравнении реакции, и полученные цифры сравниваем между собой:
2 / 4 = 0,5; 6 / 9 = 0,667; 0,667 > 0,5. Следовательно, кислород был в избытке, а метиламин в недостатке.
2) Расчет ведем по веществу, бывшему в недостатке, т.е. по метиламину. Согласно уравнению реакции 4 объема метиламина реагируют с 9 объемами кислорода с образованием 4 объемов оксида углерода (IV) и 2 объемов азота (вода при приведении к нормальным условиям конденсируется в жидкость). Таким образом, объем образовавшегося СО2 равен объему сгоревшего метиламина (2 л), объем образовавшегося азота в два раза меньше (1 л), объем прореагировавшего кислорода в 4 / 9 раза больше объема метиламина (2,25 · 2 = 4,5 л). Кислорода осталось (6 – 4,5 = 1,5 л).
4 CH3NH2 + 9 O2 -> 4 CO2 + 2 N2 + 10 H2O ¯ + (O2)
3) Конечная газовая смесь содержит 2 л СО2, 1 л N2 и 1,5 л О2.
V(конечной газовой смеси) = V(CO2) + V(N2) + V(O2) = 2 + 1 + 1,5 = 4,5 л.
4) Определяем среднюю молярную массу, и плотность конечной газовой смеси:
Мср. = j(СО2) · М(СО2) + j(N2) · M(N2) + j(О2) · М(О2) = (2 / 4,5) · 44 + (1 / 4,5) · 28 +(1,5 / 4,5) · 32 = 36,44 г/моль.
r = Мср. / 22,4 = 36,44 / 22,4 = 1,627 г/л.
Ответ: V(конечной газовой смеси) = 4,5 л; r = 1,627 г/л.
