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:
\( \%_{пропен} = \frac{V_{пропен}}{V_{смеси}} \times 100\% \)

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

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:

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

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

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