При нагревании 0,35 моль бромметана и 0,65 моль бромэтана в присутствии натрия получили газовую смесь с плотностью по водороду 24,1. Определите массы полученных органических соединений, если массовая доля лёгкого газа в этой смеси 12,45%. Определите объём природного газа с объёмной долей метана 96%, необходимого для получения вышеуказанных бромалканов.
Ответ: C2H6 — 3 г, C3H8 — 6,6 г, C4H10 — 14,5 г.

В реакции Вюрца могут образоваться этан, пропан и бутан. Обозначим количества веществ газов через \(x\), \(y\), \(z\) соответственно.

По количеству исходных бромалканов:

\[2x+y=0{,}35,\qquad y+2z=0{,}65.\]

Средняя молярная масса смеси равна \(M_{\text{ср}}=2D_{\mathrm{H_2}}=48{,}2\ \text{г/моль}\). Массовая доля лёгкого газа, этана, составляет \(12{,}45\%\). Решение даёт:

\[n(\mathrm{C_2H_6})=0{,}10\ \text{моль},\quad n(\mathrm{C_3H_8})=0{,}15\ \text{моль},\quad n(\mathrm{C_4H_{10}})=0{,}25\ \text{моль}.\]

Тогда:

\[m(\mathrm{C_2H_6})=3\ \text{г},\quad m(\mathrm{C_3H_8})=6{,}6\ \text{г},\quad m(\mathrm{C_4H_{10}})=14{,}5\ \text{г}.\]

Для получения \(0{,}35\) моль бромметана нужно \(0{,}35\) моль метана, а для \(0{,}65\) моль бромэтана — \(1{,}30\) моль метана. Всего \(n(\mathrm{CH_4})=1{,}65\) моль.

При объёмной доле метана \(96\%\) и нормальных условиях:

\[V=\frac{1{,}65\cdot22{,}4}{0{,}96}=38{,}5\ \text{л}.\]

Ответ: \(3\) г этана, \(6{,}6\) г пропана, \(14{,}5\) г бутана; объём природного газа — \(38{,}5\) л.

0 0 Пожаловаться