Каково мольное соотношение бутадиена-1,3 и пропена в исходной смеси, если смесь этих газов прореагировала с избытком брома, и масса присоединенного брома в 10 раз больше объема смеси газов?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия мольное соотношение бутадиен-1,3 пропен исходная смесь реакция с бромом избыток брома масса брома объем смеси газов химия 11 класс Новый

Для решения задачи необходимо использовать знания о химических реакциях, а также о молярных объемах газов и свойствах веществ, которые участвуют в реакции.

Сначала определим, какие реакции происходят при присоединении брома к бутадиену-1,3 и пропену:

• Бутадиен-1,3 (C4H6) реагирует с бромом (Br2) по реакции: C4H6 + 2Br2 → C4H6Br4. В результате реакции к одному молю бутадиена присоединяется 2 моля брома.
• Пропен (C3H6) также реагирует с бромом по реакции: C3H6 + Br2 → C3H6Br2. Здесь к одному молю пропена присоединяется 1 моль брома.

Теперь рассмотрим условие задачи: масса присоединенного брома в 10 раз больше объема смеси газов. Объем газа можно выразить через его массу и плотность. Для газов, как правило, принимается, что 1 моль газа занимает объем 22,4 литра при нормальных условиях.

Обозначим:

• V - объем смеси газов (в литрах),
• m - масса присоединенного брома.

Согласно условию, имеем:

m = 10 * V

Теперь найдем количество моль брома, которое присоединилось к смеси газов:

Обозначим:

• x - моль бутадиена-1,3,
• y - моль пропена.

Тогда общее количество брома, которое присоединилось к смеси, будет равно:

2x + y

Теперь можем выразить массу брома через количество моль:

m(Br2) = (2x + y) * M(Br2), где M(Br2) - молярная масса брома (бром имеет молярную массу 160 г/моль).

Подставляем выражение для массы брома в уравнение:

(2x + y) 160 = 10 V

Также, объем смеси газов можно выразить через количество моль газов:

V = (x + y) * 22.4

Теперь подставим это значение в уравнение:

(2x + y) 160 = 10 (x + y) * 22.4

Упрощаем уравнение:

160(2x + y) = 224(x + y)

Раскроем скобки:

320x + 160y = 224x + 224y

Теперь соберем все подобные члены:

320x - 224x = 224y - 160y

Это упростится до:

96x = 64y

Теперь делим обе стороны на 32:

3x = 2y

Таким образом, мы можем выразить мольное соотношение между бутадиеном и пропеном:

x/y = 2/3

Итак, мольное соотношение бутадиена-1,3 и пропена в исходной смеси составляет:

2:3