Какие объемные доли этилена, пропана и водорода в исходной смеси объемом 10 дм3 и конечной смеси объемом 16 дм3 после

Для решения этой задачи нам понадобятся законы стехиометрии и уравнение реакции, описывающей реакцию этилена и пропана с водородом.

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[
C_2H_4 + C_3H_8 + 4H_2 \rightarrow C_5H_{12}
\]

Это значит, что одна молекула этилена (C2H4), одна молекула пропана (C3H8) и четыре молекулы водорода (H2) реагируют, образуя одну молекулу пентана (C5H12).

Согласно закону сохранения массы идеальных газов, объемные доли каждого газа в исходной и конечной смесях будут пропорциональны их коэффициентам в уравнении реакции.

Коэффициент перед этиленом равен 1, перед пропаном - также 1, а перед водородом - 4. Таким образом, отношение объемных долей этилена, пропана и водорода в исходной смеси будет следующим:

\(этилен:пропан:водород = 1:1:4\)

Теперь, чтобы найти объемные доли этилена, пропана и водорода в конечной смеси, нам понадобится учесть изменение объема после реакции.

Исходная смесь имела объем 10 дм3. В результате реакции объем увеличился и стал равен 16 дм3. Воспользуемся соотношением:

\(\frac{{\text{{объем конечной смеси}}}}{{\text{{объем исходной смеси}}}} = \frac{{\text{{конечная доля газа}}}}{{\text{{исходная доля газа}}}}\)

Подставим известные значения:

\(\frac{{16 \, \text{{дм}}^3}}{{10 \, \text{{дм}}^3}} = \frac{{\text{{конечная доля газа}}}}{{1+1+4}}\)

Решим это уравнение относительно конечной доли газа:

\(\text{{конечная доля газа}} = \frac{{16 \, \text{{дм}}^3}}{{10 \, \text{{дм}}^3}} \times (1+1+4)\)

Вычислим:

\(\text{{конечная доля газа}} = \frac{{16 \times 6}}{{10}} = 9.6\)

Таким образом, объемная доля каждого газа в конечной смеси будет следующей:

Этилен: \(1 \times 9.6 = 9.6\) дм3
Пропан: \(1 \times 9.6 = 9.6\) дм3
Водород: \(4 \times 9.6 = 38.4\) дм3

Итак, объемные доли этилена, пропана и водорода в конечной смеси после реакции будут следующими:

Этилен: 9.6 дм3
Пропан: 9.6 дм3
Водород: 38.4 дм3