Как правильно проводить расчет масы газа и состава смеси двух газов

 

Нахождение состава смеси метана и этана

 

Задача 45.
При сжигании 20 л смеси метана и этана добыто 25 л карбон (IV) оксида. Найти состав смеси в обьемных частях.
Решение:
Уравнения реакции горения веществ будут иметь вид:

1) CH₄ + O₂ = CO₂ + 2H₂O
2) C₂H₆ + 3,5O₂ = 2CO₂ + 3H₂O

Из уравнений горения газов вытекает, что при сгорании 1 моль метана образуется 1 моль углекислого газа, а при сгорании этана - 2 моль.

Примем объм метана и этана в газовой смеси за "х" и "у" соответственно, а объёмы СО₂ - Х и 2Y.

Для вычисления состава смеси метана и этана в обьемных частях составим уравнение с двуья паременными, плоучим:

х + у = 20
х + 2у = 25

Решим систему линейных уравнений методом подстановки:

Выразим из первого уравнения х + у = 20 данной системы "y" через "x", получим:

у = (20 - х).

Подставив во второе уравнение х + 2у = 25 данной системы вместо "y" выражение (20 - х), получим систему:

х + у = 20
х + 2(20 - х) = 25

Полученные системы равносильны. В последней системе второе уравнение содержит только одну переменную. Решим это уравнение, получим:

х + 2(20 - х) = 25
х + 40 - 2х = 25
х = 15

Тогда

у = 20 - х = 20 - 15 = 5.

Ответ: V(CH₄) = 15 л; V(C₂H₆) = 5 л.
 

---

Расчет массы газа в емкости
 

Задача 46.
Как рассчитать  массу, зная что объем емкости - 40л и давление 20 кгс/см³, в емкости содержится тетрафторэтилен
Решение:
Необходимо знать, что нормальные условия:

р = 105 Па, t° = 0 °С
М(C₂F₄) =  100,02 г/моль = 0,1 кг/моль;
R = 8,31 Дж/(моль · К);
1л= 10–3 м³, Т = t° +273, 1 Дж = Н·м, 1кгс/см² = 1 · 10-5 Н/м²;
V = 40л = 4 · 10^–2 м³;
р = 20 · 10-5 Н/м²;
Т = 273 К.

Расчитаем массу газа по уравнению:

m = (p·V·M)/(R·T).

Отсюда

m = [(20 ·10^-4 Н/м²)·(40 · 10^–2 м³) · 0,1 кг/моль]/[(8,31 Дж/(моль · К)·273 К ] = 3,5 кг.

Ответ: 3,5 кг.
 

---

Номенклатура карбоновых кислот

Задача 47.
Дайте названия следующим карбоновым кислотам:
C₉₁H₁₈₂O₂;
C₉₂H₁₈₄O₂;
C₉₃H₁₈₆O₂
C₉₄H₁₈₈O₂;
C₉₅H₁₉₀O₂;
C₉₆H₁₉₂O₂;
C₉₇H₁₉₄O₂;
C₉₈H₁₉₆O₂;
C₉₉H₁₉₈O₂;
C₁₀₀H₂₀₀O₂; 
C₁₀₁H₂₀₂O₂;
C₁₀₂H₂₀₄O₂;
C₁₁₁H₂₂₂O₂;
C₁₃₂H₂₂₄O₂.
Решение:
Карбоновые кислоты — класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных карбоксильных групп -COOH. Систематические названия кислот даются по названию соответствующего углеводорода с добавлением суффикса - "овая" и слова "кислота". При этом атому углерода, входящему в состав карбоксильной группы, присваивается первый номер.

Тогда

C₉₁H₁₈₂O₂  -  Геннонаконтановая кислота;
C₉₂H₁₈₄O₂  -  Дононаконтановая кислота;
C₉₃H₁₈₆O₂  -  Тринонаконтановая кислота;
C₉₄H₁₈₈O₂  -  Тетранонаконтановая кислота;
C₉₅H₁₉₀O₂  -  Пентанонаконтановая кислота;
C₉₆H₁₉₂O₂  -  Гексанонаконтановая кислота;
C₉₇H₁₉₄O₂  -  Гептанонаконтановая кислота;
C₉₈H₁₉₆O₂  -  Октанонаконтановая кислота;
C₉₉H₁₉₈O₂  -  Нонанонаконтановая кислота;
C₁₀₀H₂₀₀O₂ - Гектановая кислота; 
C₁₀₁H₂₀₂O₂ - Генгектановая кислота;
C₁₀₂H₂₀₄O₂ - Догектановая кислота;
C₁₁₁H₂₂₂O₂ - Ундекагектановая кислота;
C₁₃₂H₂₂₄O₂ - Дотриаконтагектановая кислота.

---