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.