Алканы. Задача 13

1. Продукт сгорания смеси этана и пропана, который может реагировать с известковой водой, это углекислый газ. Запишем уравнение реакции:

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃ + Н₂О

2. Рассчитаем количество вещества карбоната кальция, выпавшего в осадок:

n(СаСО₃)= m(СаСО₃)/M(СаСО₃) = 80/100=0,8 моль

Согласно уравнению реакции  n(СаСО₃)= n(СО₂) = 0,8 моль

3. Напишем уравнения реакции горения этана и пропана:

2С₂Н₆ + 7О₂ = 4СО₂ + 6Н₂О      (1)

С₃Н₈ + 5О₂ = 3СО₂ + 4Н₂О         (2)

4. Пусть количество вещества углекислого газа, образовавшегося при сгорании этана, равно х моль, тогда количество вещества углекислого газа, образовавшегося при сгорании пропана, будет равно (0,8 — х) моль

5. Согласно уравнению реакции (1)

2n(С₂Н₆)/ n₁(СО₂)=4/2 или 2/1, следовательно, n(С₂Н₆)=1/2n₁(СО₂)=1/2х моль

Согласно уравнению реакции (2)

n(С₃Н₈)= n₂(СО₂)⋅1/3 = (0,8-х) ⋅1/3 моль

6. Так объем  смеси равен сумме объема этана и пропана и зная по условию задачи этот объем, составим и решим уравнение:

1/2х⋅22,4  + (0,8-х) ⋅1/3 ⋅22,4 = 6,75, отсюда х=0,2

7. По уравнению реакции (1) n(С₂Н₆)/n(СО₂)=1/2, следовательно n(С₂Н₆)=1⋅0,2/2=0,1 моль

По уравнению реакции (2) n(С₃Н₈) / n(СО₂)=1/3, следовательно

n(С₃Н₈)= (0,8-0,2)⋅1/3=0,2 моль

8. Тогда, объемы газов составят:

V(С₂Н₆) = n(С₂Н₆)⋅Vm = 0,1 ⋅ 22,4 =2,24 л

V(С₂Н₆)= n(С₃Н₈) ⋅ Vm = 0,2 ⋅ 22,4 =4,48 л