Egy metanol-acetaldehid folyadékelegyet tökéletesen elégetünk sztöchiometrikus mennyiségű oxigénben. A kapott forró gázelegy össztömege 7,10 g benne a szén-dioxid -víz anyagmennyiség aránya 2:3. ?

Szia!

Az égés egyenletek:

2 CH3OH + 3 O2 = 2 CO2 + 4 H2O

2 C2H4O + 5 O2 = 4 CO2 + 4 H2O

A 7,1 g gázelegyben legyen x g a CO2 és 7,1-x g a vízgőz.

A vegyületek moláris tömegei alapján ekkora tömegű vegyületek anyagmennyisége:

x/44 mol a CO2 és (7,1-x)/18 mol a vízgőz.

A CO2 és a víz anyagmennyiség aránya 2:3, tehát ha a CO2 anyagmennyiségét elosztjuk a vízével akkor 0,67-et kapunk. Ez alapján felírható egy egyenlet:

(x/44) / [(7,1-x)/18] = 0,67

Az egyenlet megoldása: x = 4,4

Tehát a 7,1 g gázelegy tartalmaz: 4,4 g CO2-t és 2,7 g H2O-t.

Nem tudjuk, hogy a folyadékelegy mekkora tömegű, így legyen benne a metanol y mol, az acetaldehid pedig z mol.

Ha a keletkezett termékek tömegét átváltjuk anyagmennyiségre akkor keletkezett: 0,1 mol CO2 és 0,15 mol H2O.

A reakcióegyenletek alapján y mol metanolból keletkezik y mol CO2 és 2y mol H2O. z mol acetaldehidből pedig 2z mol CO2 és 2z mol víz.

Tehát a reakciók során keletkezett: y+2z mol CO2 és 2y+2z mol víz.

De hiszen tudjuk, hogy mekkora anyagmennyiségű CO2 és víz keletkezett, így felírható ezekre 2 egyenlet:

y+2z = 0,1

2y+2z = 0,15

Az egyenlet rendszer megoldása:

y = 0,05

z = 0,025

A folyadékelegy tartalmazott tehát 0,05 mol (1,6 g) metanolt és 0,025 mol (1,1 g) acetaldehidet.

Az elégetett folyadékminta tömege: 2,7 g.

A tömegszázalékos összetétel: 59,26 m/m% metanol és 40,74 m/m% acetaldehid.