Смесь этилена и ацетилена массой 27 г была обработана избытком хлороводорода. В результате реакции образовалась...

Для решения задачи начнем с записи уравнений реакций этилена и ацетилена с хлороводородом:

1. Реакция этилена с хлороводородом: [ \text{C}_2\text{H}_4 + \text{HCl} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl} ] Этилен (C₂H₄) при взаимодействии с хлороводородом образует хлорэтан (C₂H₅Cl).

2. Реакция ацетилена с хлороводородом: [ \text{C}_2\text{H}_2 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4\text{Cl}_2 ] Ацетилен (C₂H₂) при взаимодействии с избытком хлороводорода образует 1,1-дихлорэтан (C₂H₄Cl₂).

Теперь обозначим массовые доли этилена и ацетилена в исходной смеси как (x) и (1-x) соответственно.

Молярные массы:

• C₂H₄: 28 г/моль
• C₂H₂: 26 г/моль
• C₂H₅Cl: 64.5 г/моль
• C₂H₄Cl₂: 98.5 г/моль

Известно, что масса исходной смеси равна 27 г: [ 28x + 26(1-x) = 27 ]

Масса продуктов реакции:

• Масса хлорэтана: (64.5x)
• Масса 1,1-дихлорэтана: (98.5(1-x))

Общая масса продуктов: 81.75 г: [ 64.5x + 98.5(1-x) = 81.75 ]

Теперь решаем систему уравнений:

1. (28x + 26 - 26x = 27) [ 2x = 1 \quad \Rightarrow \quad x = 0.5 ]

2. (64.5x + 98.5 - 98.5x = 81.75) [ -34x = -16.75 \quad \Rightarrow \quad x = 0.5 ]

Таким образом, оба уравнения дают одинаковое значение (x = 0.5).

Следовательно, массовые доли углеводородов в исходной смеси:

• Массовая доля этилена: 0.5 (или 50%)
• Массовая доля ацетилена: 0.5 (или 50%)

Эти результаты означают, что исходная смесь состояла из равных долей этилена и ацетилена.

Для решения данной задачи, сначала определим количество моль каждого хлорида, полученного в результате реакции.

Молярная масса монохлорида (CHCl) = 12 + 1 + 35.5 = 48.5 г/моль Молярная масса дихлорида (CCl2) = 12 + 2*35.5 = 83 г/моль

Пусть количество моль монохлорида, образовавшегося в результате реакции, равно n1, а количество моль дихлорида - n2.

Тогда: 48.5n1 + 83n2 = 81.75 n1 + n2 = 27/28.5

Решив данную систему уравнений, найдем n1 = 0.45 моль, n2 = 26.55 моль.

Теперь вычислим массы углеводородов в исходной смеси: Масса этилена = 0.45 28 = 12.6 г Масса ацетилена = 26.55 26 = 68.7 г

Таким образом, массовая доля этилена в исходной смеси составляет 12.6/(12.6+68.7) * 100% ≈ 15.5%, а массовая доля ацетилена - 84.5%.

Массовая доля этилена: 27 г / 81.75 г = 0.33 (33%) Массовая доля ацетилена: 1 - 0.33 = 0.67 (67%)