6-63
К порции смеси метана и оксида углерода (II) объемом 100 мл добавили кислород объемом 100 мл и полученную смесь подожгли. После конденсации паров воды и приведения смеси к исходным условиям ее объем составил 120 мл. Вычислите объемные и массовые доли газов в исходной смеси (объемы газообразных веществ измерены при одинаковых условиях).
Ответ: `φ(CH_4) = 20%`, `φ(CO) = 80%`, `ω(CH_4) = 12.5%`, `ω(CO) = 87.5%`. |
|
Дано: | Решение |
---|---|
`V_1("смеси") = 100" мл"` `V_2("смеси") = 100" мл"` `V(O_2) = 120" мл"` |
`"1) "CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O` `"2) "2CO + O_2 = 2CO_2` Допустим, кислород был в избытке. `{(V(CO) = 100 - V(CH_4)),(V_"изб."(O_2) = 100 - 2*V(CH_4) - 0.5*V(CO)),(V(CH_4) + V(CO) + V_"изб."(O_2) = 120):}` `V(CH_4) + 100 - V(CH_4) + 100 - 2*V(CH_4) - 0.5*(100 - V(CH_4)) = 120` `V(CH_4) = 20" мл"` `V(CO) = 100 - 20 = 80" мл"` `φ(CH_4) = (100*V(CH_4))/(V_1("смеси")) = (100*20)/100 = 20%` `φ(CO) = 100 - φ(CO) = 100 - 20 = 80%` `m(CH_4) = (V(CH_4)*M(CH_4))/V_m = (20*16)/22.4 = 14.3" мг"` `m(CO) = (V(CO)*M(CO))/V_m = (80*28)/22.4 = 100" мг"` `ω(CH_4) = (100*m(CH_4))/(m(CH_4) + m(NH_3)) = (100*14.3)/(14.3 + 100) = 12.5%` `ω(CO) = 100 - ω(CH_4) = 100 - 12.5 = 87.5%` |
`φ_"исх."("газов") = ?` `ω_"исх."("газов") = ?` |