Два литра смеси этана и этена прореагировали с 1,12 л водорода. Определите объёмную долю этана в смеси.

Для решения задачи нам необходимо использовать химическое уравнение реакции реагента с водородом. Предположим, что этиловый газ (C2H4) реагирует с водородом (H2) в соотношении 1:3 и образует этан (C2H6):

C2H4 + 3H2 -> C2H6

Из уравнения видно, что на каждый молекулу этана требуется 3 молекулы водорода. Расчет объемной доли этана в смеси будет основан на соотношении объемов компонентов газа в реакции.

1 моль газа занимает 22,4 литра в стандартных условиях (0°C и 1 атм давление). Исходя из этого, мы можем сопоставить объемную долю каждого газа в реакции.

Для этана (C2H6): 1 моль этана занимает 22,4 литра.

Для водорода (H2): 3 моля водорода занимают 3 х 22,4 литра = 67,2 литра.

Поскольку дан объем водорода, равный 1,12 литра, мы можем рассчитать, сколько молов водорода было использовано:

1,12 л / 67,2 л/моль = 0,0167 моль водорода.

Так как соотношение между этаном и водородом 1:3, это значит, что моль этана равна 1/3 молей водорода:

0,0167 моль водорода x (1 моль этана / 3 молей водорода) = 0,00556 моль этана.

Объем этана можно выразить, умножив количество молей этана на его молярный объем:

0,00556 моль этана x 22,4 л/моль = 0,125 литра.

Объемная доля этана в смеси будет:

(0,125 литра этана / 2 литра смеси) x 100% = 6,25%.

Таким образом, объемная доля этана в смеси составляет 6,25%.