Ацетилен с кислородом образует взрывоопасную смесь, если объемная доля ацетилена равна 0,028-0,93. определить, лежит ли в области взрываемости смесь, в которой массовое соотношение с2н2: о2 равно 1: 10

  если объёмная доля φ(c2h2) 0,028-0,93, то смесь взрывоопасна.  m(c2h2) / m(о2)=1 / 10. решение пусть масса ацетилена=1 грамм, а масса кислорода 10 грамм (по условию). найдём количества газов: n(с2н2)=m/м=1/26=0,039 моль n(o2)=10/32=0,313 моль. итого имеется 0,039+0,313=0,352 моль газов. найдём в этой смеси объёмную долю ацетилена, разделив количество ацетилена на количество всей смеси: φ(с2н2)=0,039 / 0,352=0,125.   да, объёмная доля ацетилена находится в диапазоне взрываемости смеси

бутан - с4н10 (мr = 58 г/моль)

бутен-2  - с4н8 (мr = 56 г/моль)

бутадиен-1,3 - с4н6  (мr = 54 г/моль)

 

m(br2) = m(p-pabr2)*w(br2) = 2240*0,05 = 112 г

n(br2) = m(br2)/m(br2) = 112/160 = 0,7 моль

 

масса раствора увеличилась на 27,6 г, указано, что углеводороды прореагировали полностью. так как в реакцию с бромом вступают только бутен-2 и бутадиен-1,3, то их общая масса и равна 27,6 г. обозначим массу батена-2 х, тогда масса бутадиена-1,3 = 27,6-х.

уравнения реакций с бромом:

с4н8 + br2 = c4h8br2

c4h6 + 2br2 = c4h6br4

количство моль брома равно суммарному количеству моль прореагировавших с ним углеводородов.

n(c4h8) = x/56

n(c4h6) = (27,6-х)/54

0,7 = x/56  + 2* (27,6-х)/54

2* (27,6-х)/54  потому что на  реакцию с бутадиеном-1,3 идет в два раза больше брома.

решаем уравнение:

0,7 = x/56  + 2* (27,6-х)/54

х = 16,8

m(c4h8) = 16,8 г

n(c4h8) = m(c4h8)/m(c4h8) = 16,8/56 = 0,3 моль

v(c4h8) = n(c4h8)*vm = 0,3*22,4 = 6,72 л

m(c4h6) = 27,6 - 16,8 = 10,8 г

n(c4h6) = 10,8/54 = 0,2 моль

v(c4h6) = 0,2*22,4 = 4,48 л

 

так как после реакции объем уменьшился вдаое, а бутан в бромом не реагирует, значит объем бутана равен сумме объемов бутена-2 и бутандиена-1,3.

v(c4h10) = v(c4h8) + v(c4h6) = 6,72 + 4,48 = 11,2 л

n(c4h10) = v(c4h10)/vm = 11,2/22,4 = 0,5 моль

m(c4h10) = n(c4h10)*m(c4h10) = 0,5*58 = 29 г

 

w(c4h10) = m(c4h10)/m(смеси)

m(смеси) = m(c4h10) + m(c4h8) + m(c4h6) = 29 + 16,8 + 10,8 = 56,6 г

 

w(c4h10) = 29/56,6 = 0,512 или 51,2 %

w(c4h8) = 16,8/56,6 = 0,297 или 29,7 %

w(c4h6) = 10,8/56,6 = 0,191 или 19,1 %.

 

молярная масса -масса 1 моля вещества. измеряется в кг (система си)