Какие массовые доли соединений присутствуют в растворе, полученном после прохождения объемом 3,36 л (н.у.) смеси метана

Тема: Массовые доли соединений в растворе

Инструкция: Для решения данной задачи, нам необходимо учесть объемные соотношения между метаном и этаном и раствором гидроксида натрия, а также массовую долю NaOH в растворе.
Сначала нужно вычислить массу гидроксида натрия в растворе. Для этого умножаем объем раствора на его плотность:

Масса NaOH = 152,7 мл * 1,31 г/мл = 200.337 г

Затем мы можем определить массу метана и этана в исходной смеси на основании их объемного соотношения. Поскольку объемное соотношение составляет 1:2, то объем метана будет 1/3 от общего объема смеси, а объем этана - 2/3 от общего объема смеси.

Объем метана = 3,36 л * 1/3 = 1.12 л
Объем этана = 3,36 л * 2/3 = 2.24 л

Далее, мы можем использовать известные молярные массы метана и этана для перерасчета их объемов в массы. Молярная масса метана (CH4) равна 16 г/моль, а молярная масса этана (C2H6) равна 30 г/моль.

Масса метана = объем метана * молярная масса метана = 1.12 л * 16 г/моль = 17.92 г
Масса этана = объем этана * молярная масса этана = 2.24 л * 30 г/моль = 67.2 г

Наконец, чтобы найти массовые доли метана и этана в растворе, мы делим их массы на общую массу раствора, которая равна сумме масс гидроксида натрия, метана и этана.

Массовая доля метана = (масса метана / общая масса раствора) * 100%
Массовая доля этана = (масса этана / общая масса раствора) * 100%

Пример:
Объем метана и этана: 1.12 л метана и 2.24 л этана
Объем раствора гидроксида натрия: 152,7 мл
Массовая доля NaOH: 12%
Плотность раствора NaOH: 1.31 г/мл

Решение:
1. Масса NaOH = 152,7 мл * 1,31 г/мл = 200.337 г
2. Масса метана = 1.12 л * 16 г/моль = 17.92 г
3. Масса этана = 2.24 л * 30 г/моль = 67.2 г
4. Общая масса раствора = 200.337 г + 17.92 г + 67.2 г = 285.457 г
5. Массовая доля метана = (17.92 г / 285.457 г) * 100% ≈ 6.28%
6. Массовая доля этана = (67.2 г / 285.457 г) * 100% ≈ 23.52%

Совет: Для решения подобных задач, важно использовать правильные формулы и проводить все необходимые расчеты. Также стоит обратить внимание на единицы измерения и проводить все преобразования в одну систему (например, в СИ или смешанную систему), чтобы избежать ошибок при расчетах.

Дополнительное упражнение: Какую массовую долю присутствующих соединений в растворе получим, если пропустим объемом 2 л смесь аммиака и сероводорода через раствор фосфатной кислоты массой 500 г с массовой долей растворенной кислоты 15% (плотность раствора 1.5 г/мл)? (Молярная масса аммиака - 17 г/моль, сероводорода - 34 г/моль)