Egy etán-etin-hidrogén gázelegy 61,25 dm3-ének tömege standardállapotban 32 g. Ha a gázelegyet platinakatalizátorral hozzuk érintkezésbe, akkor a térfogata az eredeti 80%-ára csökken. Mi a kiindulási és keletkezett gázelegy V/V%-os összetétele?

a 0,25 mól etin két lépésben elreagál 2*0,25 = 0,5 mól hidrogénnel

Marad:

1,35417 - 0,5 = 0,85417 mól Hidrogén

0,89583 mól Etán

0,25 -0,25 = 0 mól Etin

n= 0,85417 + 0,89583 = 1,75 mol

2,5*0,8= 2 mol

Még ez sem jó megoldás.

Meguntam. :(

Ha nem számolja ki senki, később újból végig gondolom.

Csatlakozhatok? :D Nekem kijött de nagyon nem volt egyszerű. Próbálom részletesen levezetni, de ez hosszú lesz.

A kiindulási gázelegy standard állapotú, ezért 61,25/24,5 = 2,5 mol a gázelegy összes anyagmennyisége. Legyen ebből x mol etán, y mol etin, ezért 2,5-x-y mol a hidrogén. A gázelegy átlagos moláris tömege 32/2,5=12,8 g/mol. Tudjuk a molarányokat, és az egyes komponensek moláris tömegei 30, 26 és 2 g/mol. Így tehát megvan az első egyenlet amit felírhatunk:

[ 30*x + 26*y + (2,5-x-y)*2 ] / 2,5 = 12,8

Ez így még 2 ismeretlen, de még egy adatot tudunk, ez pedig, hogy a gázelegy térfogata 80%-ra csökken, ami Avogadro törvénye értelmében molarányt is jelent egyben, és ezért kijelenthetjük, hogy a reakció utáni állapotban 2,5*0,8 azaz épp 2 mol gáz van. Itt 2 lehetőségünk van. Meg kell tippelnünk hogy a hidrogénből vagy az etinből van felesleg. Kezdjük mondjuk azzal, hogy az etin fog elfogyni. Ha így nem jön ki semmi értelmes, akkor tudjuk hogy rosszul tippeltünk, és az etinből volt felesleg. Tehát volt x mol etán, és a reakcióban is etán keletkezik, ezért, ha y mol etin teljesen etánná alakul, akkor x+y mol etán lesz a végén az elegyben. Az etin elfogy, így már csak a hidrogénnel kell foglalkozni. Kiindultunk 2,5-x-y molból, ebből el fog fogyni kétszer annyi mint ami az etinből eredetileg volt, azaz 2y. A hidrogén új molszáma ezért 2,5-x-y-2y azaz 2,5-x-3y. A reakció utáni gázelegy anyagmennyiségének tehát 2 molnak kell lennie, ami áll x+y mol etánból és 2,5-x-3y mol hidrogénből. Ezért a 2. egyenlet ami felírható (az összetartozó x,y-okat zárójellel jelöltem):

(x+y) + 82,5-x-3y) = 2

Így megvan a 2 egyenlet, 2 ismeretlennel, ez megoldható egyenletrendszert alkot (főleg mivel a másodikból ki is esik az x, így ő maga egyismeretlenessé satnyul). Ha ezeket megoldjuk, akkor y=0,25 (etin) x=0,75 (etán) jön ki, tehát a hidrogén mennyisége kezdetben 2,5-0,25-0,75 = 1,5 mol volt. A térfogatszázalékok ugyanazok mint az anyagmennyiség-százalékok, ezért V%(etán)=0,75/2,5*100 = 30%, V%(etin)=0,25/2,5*100=10%, így tehát 60% a hidrogén, de ez kijön úgy is hogy 1,5/2,5*100. És most vagyunk kész, ha van kérdés szóljatok, fogok figyelni.

Elnézést, a 2. egyenletben a 8-as helyett zárójelet akartam írni, csak épp bekrepált a shift billentyűm :D Helyesen:

(x+y) + (2,5-x-3y) = 2