Сколько литров (н.у) водорода необходимо для реакции с газовой смесью, которая состоит из 30% этилена, 30% пропена и 40% бутена, если общая масса этой смеси равна 50 г?

Химия 9 класс Химические реакции и стехиометрия реакция водорода с газовой смесью химия 9 класс расчет литров водорода этилен пропен бутен масса газовой смеси Новый

Для решения задачи нам нужно сначала определить состав газовой смеси и затем рассчитать, сколько водорода потребуется для реакции с каждым из компонентов смеси. Начнем с разбора компонентов газовой смеси.

Шаг 1: Определение массы каждого компонента газовой смеси

Газовая смесь состоит из трех компонентов: этилена (C2H4), пропена (C3H6) и бутена (C4H8). Мы знаем, что масса смеси составляет 50 г, а ее состав: 30% этилена, 30% пропена и 40% бутена. Рассчитаем массу каждого компонента:

• Масса этилена = 50 г * 30% = 50 г * 0.3 = 15 г
• Масса пропена = 50 г * 30% = 50 г * 0.3 = 15 г
• Масса бутена = 50 г * 40% = 50 г * 0.4 = 20 г

Шаг 2: Определение количества вещества каждого компонента

Теперь мы можем рассчитать количество вещества (в молях) каждого компонента, используя их молярные массы:

• Молярная масса этилена (C2H4) = 2*12 + 4*1 = 28 г/моль
• Молярная масса пропена (C3H6) = 3*12 + 6*1 = 42 г/моль
• Молярная масса бутена (C4H8) = 4*12 + 8*1 = 56 г/моль

Теперь рассчитываем количество вещества:

• Количество этилена = 15 г / 28 г/моль ≈ 0.536 моль
• Количество пропена = 15 г / 42 г/моль ≈ 0.357 моль
• Количество бутена = 20 г / 56 г/моль ≈ 0.357 моль

Шаг 3: Запись реакций с водородом

Теперь запишем реакции гидрирования для каждого из компонентов:

• Этилен + водород → этан (C2H4 + H2 → C2H6)
• Пропен + водород → пропан (C3H6 + H2 → C3H8)
• Бутен + водород → бутан (C4H8 + H2 → C4H10)

Каждая реакция требует 1 моль водорода на 1 моль углеводорода.

Шаг 4: Расчет общего количества водорода

Теперь мы можем рассчитать общее количество водорода, необходимое для гидрирования всех компонентов:

• Для этилена: 0.536 моль водорода
• Для пропена: 0.357 моль водорода
• Для бутена: 0.357 моль водорода

Общее количество водорода = 0.536 + 0.357 + 0.357 ≈ 1.25 моль

Шаг 5: Перевод молей водорода в литры при нормальных условиях

При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 литра. Поэтому:

• Объем водорода = 1.25 моль * 22.4 л/моль ≈ 28 л

Ответ: Для реакции с газовой смесью необходимо примерно 28 литров водорода при нормальных условиях.