Hogyan oldhato meg az alabbi kemia feladat?

Először egy kérdés: az 1:2:3 az anyagmennyiség arány, vagy tömegarány. Szerintem anyagmennyiség arány, mert a tömeget kiírtak volna, de azért nézd meg, biztos ami biztos. Ha anyagmennyiség aránynak vesszük, akkor először kiszámoljuk a metán anyagmennyiségét: M=12+4*1=16 g/mol, és n=m/M=416 g / 16 g/mol = 26 mol. És mivel ez 1 egység, és etánból 2 egység van, ezért abból 2*26=52 mol van a keverékben, és propánból meg már 3*26=78 mol. Vagyis a gázban összesen van: 26+52+78=156 mol gáz. És ez lesz a 100%, és akkor a keverék molszázalékos összetétele: metánból tartalmaz: (26/156)*100%=16,67%

Etánból tartalmaz: (52/156)*100%=33,33%

Própánból tartalmaz: (78/156)*100%=50%.

De most jövök rá, hogy lehet mégis tömegarányok voltak, mert az anyagmennyiség arányhoz ezeket így végig se kellett volna számolni, hiszen az 1+2+3=6 adatokból is ugyanezek jöttek volna ki, ha a 6-ot vesszük 100%-nak és akkor metán: (1/6)*100% az ugyanúgy 16,66%, és a többire is ugyanazok jönnek így ki.

Bár az is igaz, hogy az elégetéshez szükséges levegő térfogatának kiszámításához szükség van az egyes gázok anyagmennyiségére is, szóval lehet hogy jó ez így.

Fel kell írni az égések egyenletét:

CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O

2 C2H6 + 7 O2 -> 4 CO2 + 6 H2O

C3H8 + 5 O2 -> 3 CO2 + 4 H2O

Vagyis a metánhoz 2-szer annyi anyagmennyiségű O2 kell, az etánhoz 7/2=3,5-ször annyi anyagmennyiségű, és a propánhoz meg 5-ször annyi. Most beszorozzuk ezekkel a számokkal az egyes gázok anyagmennyiségeit, és megkapjuk, hogy összesen O2-ből mennyi kell:

metán égéséhez: 26*2=52 mol O2 kell

etán égéséhez: 52*3,5=182 mol O2 kell

propán égéséhez: 78*5=390 mol O2 kell.

Ezek összesen 52+182+390=624 mol O2 kell.

Ennek térfogata standard állapotban: V=n*Vm=624 mol * 24,5 dm^3/mol = 15288 dm^3. De mivel ez csak az oxigén, és tudjuk, hogy ezt a levegő csak 21%-ban tartalmazza, ezért levegőből még több kell, mégpedig: 15288 / (21%/100%) = 15288/0,21=72800 dm^3, vagyis 72,8 m^3.