Смеси. Задача 3

Напишем уравнение полного хлорирования:

CH₄ + 4Cl₂ = CCl₄ + 4HCl

Газообразный продукт только HCl и если бы CH₄ и Cl₂ прореагировали полностью, то объем уменьшился бы в (1+4)/4 = 1,25 р., а фактически объем уменьшился только в 21,28/17,92 = 1,1875 р., значит один из реагентов в избытке и вошел в состав 17,92 л конечной смеси;

Предположим, что в избытке Cl₂, тогда в исходной смеси х моль CH₄ и у моль Cl₂, в сумме х+у = 21,28/22,4 = 0,95 моль.

С учетом уравнения реакции получим: 4х + 0,95 – х — 4х = 17,92/22,4 = 0,8, откуда х = 0,15 моль CH₄ и 0,95-0,15 = 0,8 моль Cl₂

Масса компонентов смеси составит:

m(CH₄) = 0,15∙16 =2,4 г.; m(Cl₂) = 0,8∙71=56,4 г.

m(смеси) = 2,4 + 56,4 = 58,8 г.

Ѡ(CH₄) = m(CH₄)/ m(смеси) = 2,4/58,8 = 0,0408 или 4,08 %

Ѡ(Cl₂) = m(Cl₂) / m(смеси) = 56,4 /58,8 = 0,9592 или 95,92 %

Ответ: Ѡ(CH₄) =4,08% Ѡ(Cl₂) =  95,92