Какие мольные доли компонентов в смеси, если в смеси бутан составляет 50%, бутен - 30%, бутадиен - 15%, а водород

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется найти мольные доли компонентов в общей массе смеси.

Для начала, нам необходимо определить мольные массы каждого компонента. Молярная масса вещества - это масса одного моля вещества, измеряемая в граммах/моль.

Молярные массы компонентов:
- Бутан (C₄H₁₀) имеет молярную массу примерно 58,12 г/моль
- Бутен (C₄H₈) имеет молярную массу примерно 56,11 г/моль
- Бутадиен (C₄H₆) имеет молярную массу примерно 54,09 г/моль
- Водород (H₂) имеет молярную массу примерно 2,02 г/моль

Далее, мы можем расчитать массу каждого компонента в смеси, используя молярные массы и процентные составы.

Масса бутана: 0,5 × 15000 г = 7500 г
Масса бутена: 0,3 × 15000 г = 4500 г
Масса бутадиена: 0,15 × 15000 г = 2250 г
Масса водорода: 0,05 × 15000 г = 750 г

Теперь, мы можем перейти к расчету мольных долей.

Чтобы найти мольную долю каждого компонента, мы должны разделить его массу на его молярную массу, а затем поделить полученный результат на общее число молов всех компонентов в смеси.

Количество моль бутана: \(\frac{7500 \, \text{г}}{58,12 \, \text{г/моль}} \approx 129,09 \, \text{моль}\)
Количество моль бутена: \(\frac{4500 \, \text{г}}{56,11 \, \text{г/моль}} \approx 80,29 \, \text{моль}\)
Количество моль бутадиена: \(\frac{2250 \, \text{г}}{54,09 \, \text{г/моль}} \approx 41,58 \, \text{моль}\)
Количество моль водорода: \(\frac{750 \, \text{г}}{2,02 \, \text{г/моль}} \approx 371,29 \, \text{моль}\)

Общее количество моль всех компонентов: \(129,09 \, \text{моль} + 80,29 \, \text{моль} + 41,58 \, \text{моль} + 371,29 \, \text{моль} = 622,25 \, \text{моль}\)

Теперь мы можем найти мольную долю каждого компонента:

Мольная доля бутана: \(\frac{129,09 \, \text{моль}}{622,25 \, \text{моль}} \approx 0,2076\)
Мольная доля бутена: \(\frac{80,29 \, \text{моль}}{622,25 \, \text{моль}} \approx 0,1290\)
Мольная доля бутадиена: \(\frac{41,58 \, \text{моль}}{622,25 \, \text{моль}} \approx 0,0668\)
Мольная доля водорода: \(\frac{371,29 \, \text{моль}}{622,25 \, \text{моль}} \approx 0,5966\)

Таким образом, мольные доли компонентов в данной смеси составляют примерно:
- Бутан: 20,76%
- Бутен: 12,90%
- Бутадиен: 6,68%
- Водород: 59,66%