Реакция гидрирования ацетилена: С2Н2 + Н2 => СН2=СН2 Так как при гидрировании есть еще один продукт, то часть этилена гидрируется до конца (то есть процесс идет дальше): СН2=СН2 + Н2 => СН3-СН3 Суммарное уравнение реакции: 1. 2С2Н2 + 3Н2 = СН3-СН3 + СН2=СН2 Раствор брома обесцвечивает этилен, этан с бромом не реагирует. Реакция этилена с бромом: 2. СН2=СН2 + Br2 = CH2Br-CH2Br m(Br2) = W(Br2)*m(p-paBr2) = 0,04*40 = 1,6 г. n(Br2) = m(Br2)/M(Br2) = 1,6/160 = 0,01 моль. По реакции 2 видно, что этилен реагирует с бромом в соотношении 1:1. Значит количество этилена равно количеству брома: n(CH2=CH2) = n(Br2) = 0,01 моль. Находим количество ацетилена, вступившего в реакцию: n(C2H2) = V(C2H2)/Vm (Vm -молярный объем, равен 22,4 л/моль при н.у.) n(C2H2) = 0,672(л)/22,4(л/моль) = 0,03 моль. По реакции 1 видно, что из 2 моль ацетилена получается 1 моль этана и 1 моль этилена. Сумма моль этана и этилена равна 2, т.е. столько же сколько вступило в реакцию ацетилена. На деле же имеем 0.03 моль ацетилена. Значит сумма моль этана и этилена тоже равна 0,03 моль. Количество этилена уже рассчитано и равно 0,01 моль. Значит n(CH3-CH3) = n(CH3-CH3+CH2=CH2) - n(CH2=CH2) = 0,03 - 0,01 = 0,02 моль. Рассчитываем массы этилена и этана: m(CH2=CH2) = n(CH2=CH2)*M(CH2=CH2) = 0,01*28 = 0,28 г. m(CH3-CH3) = n(CH3-CH3)*M(CH3-CH3) = 0,02*30 = 0,6 г. m(CH3-CH3+CH2=CH2) = m(CH3-CH3) + m(CH2=CH2) = 0,28 + 0,6 = 0,88 г. Находим массовые доли углеводородов в полученной смеси: W(CH2=CH2) = m(CH2=CH2)/m(CH3-CH3+CH2=CH2) = 0,28/0,88 = 0,318 или 31,8% W(CH3-CH3) = m(CH3-CH3)/m(CH3-CH3+CH2=CH2) = 0,6/0,88 = 0,682 или 68,2%.
С2Н2 + Н2 => СН2=СН2
Так как при гидрировании есть еще один продукт, то часть этилена гидрируется до конца (то есть процесс идет дальше):
СН2=СН2 + Н2 => СН3-СН3
Суммарное уравнение реакции:
1. 2С2Н2 + 3Н2 = СН3-СН3 + СН2=СН2
Раствор брома обесцвечивает этилен, этан с бромом не реагирует. Реакция этилена с бромом: 2. СН2=СН2 + Br2 = CH2Br-CH2Br m(Br2) = W(Br2)*m(p-paBr2) = 0,04*40 = 1,6 г. n(Br2) = m(Br2)/M(Br2) = 1,6/160 = 0,01 моль. По реакции 2 видно, что этилен реагирует с бромом в соотношении 1:1. Значит количество этилена равно количеству брома: n(CH2=CH2) = n(Br2) = 0,01 моль. Находим количество ацетилена, вступившего в реакцию: n(C2H2) = V(C2H2)/Vm (Vm -молярный объем, равен 22,4 л/моль при н.у.) n(C2H2) = 0,672(л)/22,4(л/моль) = 0,03 моль. По реакции 1 видно, что из 2 моль ацетилена получается 1 моль этана и 1 моль этилена. Сумма моль этана и этилена равна 2, т.е. столько же сколько вступило в реакцию ацетилена. На деле же имеем 0.03 моль ацетилена. Значит сумма моль этана и этилена тоже равна 0,03 моль. Количество этилена уже рассчитано и равно 0,01 моль. Значит n(CH3-CH3) = n(CH3-CH3+CH2=CH2) - n(CH2=CH2) = 0,03 - 0,01 = 0,02 моль. Рассчитываем массы этилена и этана: m(CH2=CH2) = n(CH2=CH2)*M(CH2=CH2) = 0,01*28 = 0,28 г. m(CH3-CH3) = n(CH3-CH3)*M(CH3-CH3) = 0,02*30 = 0,6 г. m(CH3-CH3+CH2=CH2) = m(CH3-CH3) + m(CH2=CH2) = 0,28 + 0,6 = 0,88 г. Находим массовые доли углеводородов в полученной смеси: W(CH2=CH2) = m(CH2=CH2)/m(CH3-CH3+CH2=CH2) = 0,28/0,88 = 0,318 или 31,8% W(CH3-CH3) = m(CH3-CH3)/m(CH3-CH3+CH2=CH2) = 0,6/0,88 = 0,682 или 68,2%.
В оздухе содержится 21% кислорода и 78% азота по объему.
V(смеси) = V(O2) + V(N2) + V(возд)
V(смеси) = 0,05 + 0,03 + 0,5 = 0,58
фи(О2) = Vобщ(О2)/V(смеси) (фи - объемная доля)
фи(N2) = Vобщ(N2)/V(смеси)
Vобщ(O2) = V(O2) + Vвозд(O2)
Vвозд(O2) = V(возд)*фи(O2) = 0,5*0,21 = 0,105 м3
Vобщ(O2) = 0,105 + 0,05 = 0,155 м3
Vобщ(N2) = V(N2) + Vвозд(N2)
Vвозд(N2) = V(возд)*фи(N2) = 0,5*0,78 = 0,39 м3
Vобщ(N2) = 0,03 + 0,39 = 0,42 м3
фи(О2) = 0,155/0,58 = 0,31 или 31%
фи(N2) = 0,42/0,58 = 0,72 или 72%