Присоединиться

Химия·Органическая химия·10 класс

Смесь метана и этилена объёмом 8,96 л пропустили через бромную воду — найдите объёмные доли

Условие

Смесь метана и этилена объёмом 8,96 л (н. у.) медленно пропустили через склянку с избытком бромной воды. Масса содержимого склянки при этом увеличилась на 2,8 г, а часть газа вышла непоглощённой. Вычислите объёмные доли газов в исходной смеси и массу брома, вступившего в реакцию. Молярный объём при н. у. — 22,4 л/моль.

Ответ

φ(C2H4)=25 %\varphi(C_2H_4) = 25\ \%, φ(CH4)=75 %\varphi(CH_4) = 75\ \%; m(Br2)=16m(Br_2) = 16 г

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Находим общее количество вещества смеси

    nобщ=VVm=8,9622,4=0,4n_{\text{общ}} = \frac{V}{V_m} = \frac{8{,}96}{22{,}4} = 0{,}4 моль.

    Обозначим n(C2H4)=xn(C_2H_4) = x моль, n(CH4)=yn(CH_4) = y моль, тогда x+y=0,4x + y = 0{,}4.

  2. Шаг 2. Разбираемся, что именно поглотилось

    Бромная вода присоединяет бром по двойной связи — реагирует только этилен:

    C2H4+Br2C2H4Br2C_2H_4 + Br_2 \to C_2H_4Br_2

    Метан — предельный углеводород, при обычных условиях с бромной водой он не взаимодействует и выходит из склянки.

    Отсюда ключевая мысль: прирост массы содержимого склянки равен массе поглощённого этилена, то есть 2,8 г (бром в склянке уже был, его массу прибавлять нельзя).

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Считаем количества обоих газов
  • Шаг 4. Переходим к объёмным долям
  • Шаг 5. Масса прореагировавшего брома
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Считают, что бромную воду обесцвечивает и метан: тогда получается, что поглотилась вся смесь.

  • Приравнивают прирост массы 2,8 г к массе брома или к массе продукта C2H4Br2C_2H_4Br_2, а не к массе этилена.

  • Путают объёмные доли с массовыми (по массе смеси доли иные: около 36,8 % и 63,2 %).

  • Берут M(Br2)=80M(Br_2) = 80 г/моль вместо 160 г/моль.

Другие задачи по теме «Органическая химия»