Какие объемные доли пропена и этилена были использованы для бромирования смеси, если использовано 20,3 г пропена

Для решения данной задачи нам необходимо использовать информацию о массе пропена, этилена и брома, а также знания о молярной массе каждого из этих веществ.

1. Рассчитаем количество веществ каждого компонента смеси, используя массу и молярную массу. Формула для расчета количества веществ:
$n=\frac{m}{M}$,
где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Молярная масса пропена (C3H6) составляет 42 г/моль, а молярная масса этилена (C2H4) составляет 28 г/моль.

Для пропена:
$n_{пропен}=\frac{20,3}{42}=0,483$ моль

Для этилена:
$n_{этилен}=\frac{20,3}{28}=0,725$ моль

2. Затем, выясним, какая масса брома была использована в реакции. Зная молярную массу брома (Br2), равную 159,8 г/моль, мы можем рассчитать количество вещества брома следующим образом:

$n_{бром}=\frac{m_{брома}}{M_{брома}}$

Таким образом, мы можем рассчитать количество вещества брома:

$n_{бром}=\frac{64}{159,8}=0,401$ моль

3. Теперь, с использованием балансированного уравнения реакции бромирования пропена и этилена, мы знаем, что молярное соотношение между пропеном и этиленом равно 1:1. То есть, каждый моль пропена требует один моль этилена.

4. Так как молярные соотношения пропена и этилена равны, а количество этилена (0,725 моль) превышает количество пропена (0,483 моль), это означает, что этилен является избыточным реагентом.

5. Теперь, чтобы найти объемные доли пропена и этилена в смеси, мы должны рассчитать объем каждого газа. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль любого идеального газа занимает объем 22,4 литра.

Объем пропена:
$V_{пропен}=n_{пропен}\times V_m=0,483\times 22,4=10,8352$ литра

Объем этилена:
$V_{этилен}=n_{этилен}\times V_m=0,725\times 22,4=16,24$ литра

Тогда объемная доля пропена будет:
${\mathrm{\%}}_{пропен}=\frac{V_{пропен}}{V_{смеси}}\times 100\mathrm{\%}$

Объемная доля этилена будет:
${\mathrm{\%}}_{этилен}=\frac{V_{этилен}}{V_{смеси}}\times 100\mathrm{\%}$

Объем смеси можно найти, сложив объемы пропена и этилена:
$V_{смеси}=V_{пропен}+V_{этилен}=10,8352+16,24=27,0752$ литра

Теперь, подставив значения, найдем объемные доли пропена и этилена:

${\mathrm{\%}}_{пропен}=\frac{10,8352}{27,0752}\times 100\mathrm{\%}\approx 40,053\mathrm{\%}$

${\mathrm{\%}}_{этилен}=\frac{16,24}{27,0752}\times 100\mathrm{\%}\approx 59,947\mathrm{\%}$

Таким образом, объемная доля пропена составляет около 40,053%, а объемная доля этилена составляет около 59,947%.