Каков объем содержания метана и этана в смеси, если 33,6 л. (н. у.) смеси были сожжены и продукты реакции, прошедшие

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать закон пропорций и молярные массы веществ.

1. Начнем с записи уравнения реакции сгорания метана (CH4) и этана (C2H6):
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
C2H6 + 7/2O2 -> 2CO2 + 3H2O

2. Поскольку газы поглощены избытком раствора NaOH, продукты реакции будут образовывать соли:
CH4 + 2O2 + 4NaOH -> 4Na2CO3 + 2H2O
C2H6 + 7/2O2 + 6NaOH -> 6Na2CO3 + 3H2O

3. Давайте найдем количество граммов соли, полученное из сгоревшей смеси.
Молярная масса Na2CO3 = 105.99 г/моль
Масса Na2CO3 = 212 г
Количество молей Na2CO3 = масса Na2CO3 / молярная масса
Количество молей Na2CO3 = 212 г / 105.99 г/моль = ≈ 2 моль

4. Следующим шагом будет определение количества молей CH4 и C2H6 использованных при сгорании.
Пусть х - количество молей CH4
Тогда количество молей C2H6 будет равно 2х/3, так как на 2 моля CH4 требуется 3 моля C2H6.

5. Теперь мы должны использовать уравнение реакции сгорания для определения отношения между количеством молей сгоревших газов и образовавшейся соли.
Согласно уравнению сгорания CH4: 1 моль CH4 дает 1 моль Na2CO3
Согласно уравнению сгорания C2H6: 2 моля C2H6 дает 3 моль Na2CO3

Итак, общее количество молей Na2CO3, образованное от CH4 и C2H6, равно:
Количество молей Na2CO3 = х + 2х/3

6. Известно, что в смеси было сожжено 33,6 л (н.у.) газа. Как известно, 1 моль идеального газа занимает 22.4 литра при нормальных условиях (н.у.). Таким образом, чтобы найти количество моль газа в смеси, мы должны разделить общий объем газа на объем 1 моля газа:
Общее количество моль газа = 33.6 л / 22.4 л/моль

7. Заменяем \(x\) в формуле (5) на выражение из (6) и решаем уравнение:
Общее количество моль газа = \(х + \frac{2х}{3}\)
\(\frac{33.6}{22.4} = \frac{5х}{3}\)
Решаем уравнение:
\(х = \frac{3 \times 33.6 \times 2}{22.4 \times 5} = 2.4\) моль

8. Теперь, когда мы знаем количество молей CH4, мы можем найти количество молей C2H6:
Количество молей C2H6 = 2х/3 = \(2 \times \frac{2.4}{3} = 1.6\) моль

9. Наконец, чтобы найти объем содержания метана и этана, мы можем использовать мольный объем:
Мольный объем = Общий объем газа / Общее количество молей газа
Мольный объем = 33.6 л / (2.4 моль + 1.6 моль)

10. Вычисляем объем содержания метана:
Объем метана = Мольный объем * Количество молей CH4

11. Вычисляем объем содержания этана:
Объем этана = Мольный объем * Количество молей C2H6

12. Подставляем известные значения и рассчитываем объем содержания метана и этана.