При сжигании 2 г смеси этилена и этана образовалось 3,02 г воды. Какова массовая доля этилена в этой смеси?

Химия 11 класс Расчеты в химии (массовая доля веществ) массовая доля этилена сжигание этилена сжигание этана химия 11 класс задача по химии расчет массовой доли Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения массы и уравнения реакции сжигания этилена (C2H4) и этана (C2H6). Начнем с того, что запишем уравнения реакций сжигания обоих углеводородов:

• Для этилена: C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
• Для этана: C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O

Теперь определим, сколько воды образуется при сжигании 1 г этилена и 1 г этана:

• Из уравнения сжигания этилена: 1 моль C2H4 дает 2 моля H2O.
• Молярная масса этилена: 2*12 + 4*1 = 28 г/моль.
• Следовательно, 28 г C2H4 дают 36 г H2O (2 моль H2O = 36 г).
• Таким образом, 1 г C2H4 дает 36/28 г H2O ≈ 1.29 г H2O.

• Из уравнения сжигания этана: 1 моль C2H6 дает 3 моля H2O.
• Молярная масса этана: 2*12 + 6*1 = 30 г/моль.
• Следовательно, 30 г C2H6 дают 54 г H2O (3 моль H2O = 54 г).
• Таким образом, 1 г C2H6 дает 54/30 г H2O ≈ 1.8 г H2O.

Теперь обозначим массу этилена в смеси как x г, а массу этана как (2 - x) г. Тогда общее количество воды, образовавшееся при сжигании смеси, можно выразить следующим образом:

Количество воды от этилена: 1.29 * x

Количество воды от этана: 1.8 * (2 - x)

Согласно условию задачи, общее количество образовавшейся воды равно 3.02 г:

1.29x + 1.8(2 - x) = 3.02

Теперь решим это уравнение:

1. Раскроем скобки: 1.29x + 3.6 - 1.8x = 3.02.
2. Соберем подобные: -0.51x + 3.6 = 3.02.
3. Переносим 3.6 в правую часть: -0.51x = 3.02 - 3.6.
4. -0.51x = -0.58.
5. x = -0.58 / -0.51 ≈ 1.14 г.

Теперь мы знаем, что в смеси содержится 1.14 г этилена. Чтобы найти массовую долю этилена в смеси, используем следующую формулу:

Массовая доля этилена = (масса этилена / общая масса смеси) * 100%

Подставляем значения:

Массовая доля этилена = (1.14 / 2) * 100% ≈ 57%

Ответ: Массовая доля этилена в смеси составляет примерно 57%.