Hogy oldjam meg ezt a kémia feladatot?

Érdekes ez a feladat...

Az 50 cm^3 térfogatváltozás arra engedne következtetni, hogy kezdetben x=0,5. Oka, hogy az addíciós reakció során csupán a hidrogén anyagmennyisége csökken. Ebből következően az összes hidrogénnek el kéne tűnnie a rendszerből.

Azonban ha megnézed a lehetséges visszamaradó komponensek móltömegét (hidrogénre nézve 100% konverziót feltételezve a fentebb leírtak okán), a legkönnyebbé is 42 g/mol (propén). Így 39 g/mol csak úgy lenne lehetséges, ha visszamaradna hidrogén.

Ebből következőleg szerintem nincs megoldása.

CH2=CH-CH3 + H2 = CH3-CH2-CH3

CH2=CH-CH=CH2 + 2 H2 = CH3-CH2-CH2-CH3

Legyen:

x cm3 propilén

y cm3 1,3-butadién

z cm3 hidrogén

A kiindulási gázelegyre:

1. x + y + z = 100

A keletkezett gázelegyben a hidrogén térfogata az egyenletek alapján (x + 2 y)-nal kevesebb:

x + y + z - (x + 2 y) = 50

2. x + 2 y = 50

Ideális gázelegyet feltételezve a moltörtek megegyeznek a térfogattörtekkel, így utóbbiakat felhasználva a keletkezett gázelegy átlagos moláris tömege:

M(propán)=44 g/mol, M(bután)=58 g/mol, M(hidrogén)=2 g/mol

(x/50) 44 + (y/50) 58 + {z-(x+2y)/50} 2 = 37

3. 44 x + 58 y + 2 z = 1950

Három ismeretlen, három (1.,2.,3.) egyenlet:

2. x = 50 - 2 y, 1.-be beír:

1. z = 50 + y, x és z 3.-ba beír:

3. 44 (50-2y) + 58 y + 2 (50+y) = 1950

y = 12,5

x = 25

z = 62,5

A kiindulási gázelegy (100 cm3) összetétele tehát ugyanez:

propilén: 25 térfogat%

1,3-butadién: 12,5 térfogat%

hidrogén: 62,5 térfogat%