Для решения этой задачи по химии необходимо выполнить несколько последовательных шагов. Рассмотрим их подробнее.
1. Запись уравнений реакций:
Ацетилен может гидрироваться по двум возможным реакциям:
Частичное гидрирование до этилена :
Полное гидрирование до этана :
2. Объем ацетилена:
Объем ацетилена при нормальных условиях равен 672 мл или 0.672 литра. Напомним, что 1 моль любого газа при н.у. занимает 22.4 литра. Следовательно, количество молей ацетилена можно найти, разделив объем газа на молярный объем:
3. Масса брома в растворе:
Масса раствора брома в тетрахлориде углерода составляет 40 г, при этом массовая доля брома в растворе составляет 4%. Рассчитаем массу брома:
4. Реакция смеси углеводородов с бромом:
Этилен реагирует с бромом, обесцвечивая его:
Этан с бромом не реагирует.
Посчитаем количество молей брома:
Молярная масса Br₂ = 2 × 79.9 = 159.8 г/моль
Значит, количество этилена в смеси составит 0.01 моль, так как реакция идет 1:1.
5. Количество молей этана:
Общее количество молей углеводородов равно 0.03 моль . Из них 0.01 моль приходится на этилен, а оставшиеся молекулы – это этан. Следовательно, количество молей этана:
6. Массы углеводородов:
Теперь найдем массы этилена и этана. Молярная масса этилена = 28 г/моль, молярная масса этана = 30 г/моль.
Для этилена:
Для этана:
7. Массовые доли углеводородов в смеси:
Общая масса смеси углеводородов:
Массовая доля этилена:
Массовая доля этана:
Таким образом, массовые доли углеводородов в полученной смеси составляют 31.8% для этилена и 68.2% для этана.