Каков состав газовой смеси, образовавшейся после реакции, в объемных долях, если газ, полученный при взаимодействии

Тема: Реакция между этиленгликолем и натрием

Разъяснение:
Реакция между этиленгликолем и натрием приводит к образованию газовой смеси. Для определения состава этой смеси в объемных долях, необходимо использовать закон Дальтона, который утверждает, что общее давление смеси газов равно сумме давлений каждого газа, которое он оказал бы при том же объеме и той же температуре.

Для решения данной задачи нужно вычислить давление каждого газа в смеси. Давление газов можно определить с помощью уравнения идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура.

Сначала найдем количество молей этиленгликоля. Для этого разделим его массу на молярную массу. Пусть молярная масса этиленгликоля равна М. Тогда количество молей этиленгликоля (n1) будет равно: n1 = m/M, где m - масса этиленгликоля.

Далее, используя баланс уравнения реакции, определим количество молей газа в результате этой реакции (n2). Если реакция проходит полностью, то соотношение между количество молей этиленгликоля и газа равно: n1/1 = n2/к, где к - коэффициент стехиометрии реакции, соответствующий газу.

Теперь мы можем рассчитать количество молей газа (n2). Зная его количество, объем газа (V2) и используя уравнение идеального газа, можно вычислить его давление (P2).

Аналогичным образом рассчитываем давление пробега газа (P1), используя объем газа (V1) и количество молей пробега газа (n1).

Наконец, производим расчет состава газовой смеси. Объемные доли каждого газа в смеси равны отношению их давления к общему давлению смеси. Пусть объемные доли газов в смеси обозначаются как V1 и V2, соответственно. Тогда V1 = P1/(P1+P2) и V2 = P2/(P1+P2).

Пример использования:
Допустим, масса этиленгликоля составляет 12.4 г, молярная масса составляет 62,04 г/моль, коэффициент стехиометрии (к) равен 1, объем пробега газа равен 8.96 дм³ (н.у), универсальная газовая постоянная (R) равна 0.0821 дм³⋅атм/(г⋅К), а температура (T) составляет 273 К.

1) Вычисляем количество молей этиленгликоля: n1 = 12.4 г / 62,04 г/моль = 0.2 моль.
2) Рассчитываем количество молей газа после реакции: n2 = (0.2 моль * 1) / 1 = 0.2 моль.
3) Вычисляем давление газа (P2) с использованием уравнения идеального газа: P2 = n2 * R * T / V2 = 0.2 моль * 0.0821 дм³⋅атм/(г⋅К) * 273 К / 8.96 дм³ = 4.13 атм.
4) Рассчитываем давление пробега газа (P1): P1 = n1 * R * T / V1 = 0.2 моль * 0.0821 дм³⋅атм/(г⋅К) * 273 К / 8.96 дм³ = 4.13 атм.
5) Вычисляем объемную долю каждого газа в смеси: V1 = 4.13 атм / (4.13 атм + 4.13 атм) = 0.5 и V2 = 4.13 атм / (4.13 атм + 4.13 атм) = 0.5.

Итак, состав газовой смеси будет следующим: 50% этиленгликоля и 50% газа, образовавшегося после реакции.

Совет:
Для лучшего понимания этой задачи рекомендуется внимательно изучить закон Дальтона и уравнение идеального газа, а также обратить внимание на правильное использование и приведение единиц измерения давления и объема.

Упражнение:
Масса этиленгликоля, принятая в решении задачи, еще нечетка. Давайте поменяем ее. Пусть масса этиленгликоля составляет 8.6 г. Рассчитайте новый состав газовой смеси в объемных долях.