Какова массовая доля азота в исходной смеси пентена-2 и азота, если к этой смеси массой 8,75 г добавили избыток

Для решения этой задачи, нам необходимо разобраться с реакцией горения пентена-2 (C5H10) и кислорода (O2), которая приводит к образованию углекислого газа (CO2) и воды (H2O), а также с реакцией поглощения полученной газовой смеси гидроксидом натрия (NaOH).

1. Сначала рассмотрим реакцию горения пентена-2:
C5H10 + O2 -> CO2 + H2O

Из уравнения реакции видно, что на один моль пентена-2 нужно 8 молей кислорода для полного сгорания. Поскольку в задаче сказано, что добавили избыток кислорода, то мы можем предположить, что вся пентена-2 будет полностью сгорать.

2. Далее рассмотрим реакцию поглощения газовой смеси гидроксидом натрия:
CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O

Из уравнения реакции видно, что на одну моль углекислого газа требуется 2 моля гидроксида натрия для образования натриевого карбоната. Поскольку мы знаем массу используемого раствора гидроксида натрия, мы можем вычислить количество углекислого газа, которое было поглощено.

3. Теперь приступим к решению самой задачи.
Мы знаем, что доля выхода продуктов горения составляет 80% от теоретически возможного. Это означает, что 80% углерода исходной смеси превратилось в углекислый газ (CO2), а 20% углерода осталось непрореагировавшим.

Пусть масса пентена-2 в исходной смеси составляет Х граммов, тогда масса азота составит (8.75 - Х) граммов.

Таким образом, мы можем записать уравнение для массы углерода в исходной смеси:
0.8 * Х = масса углерода в углекислом газе

Также мы можем записать уравнение для массы азота:
0.2 * Х = масса азота

Аналогично, мы можем записать уравнение для массы углерода в углекислом газе (CD) и массы кислорода в исходной смеси (ОD):
\(cD = 0.8 \cdot Х\)
\(ОD = (8.75 - Х) + 0.8 \cdot Х\)

Теперь рассмотрим уравнение поглощения углекислого газа гидроксидом натрия:
\(CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O\)

Стало быть, одна моль углекислого газа (24 г) потребует 2 моля гидроксида натрия (80 г).

Тогда мы можем записать уравнение для массы углекислого газа:
\(CD = 24 \cdot \dfrac{{масса\ кислорода\ в\ углекислом\ газе}}{{80}}\)

Теперь вычислим массу азота в исходной смеси:
\(масса\ азота = (8.75 - Х) + 0.8 \cdot Х\)

Теперь найдем молекулярные массы атомов из таблиц Менделеева.

Азот (N): 14 г/моль
Кислород (O): 16 г/моль
Углерод (C): 12 г/моль

Воспользуемся молярным соотношением, чтобы превратить массы в молярные доли.

Теперь мы можем записать массовую долю азота в исходной смеси:
\(массовая\ доля\ азота = \dfrac{{масса\ азота}}{{масса\ исходной\ смеси}} \cdot 100\%\)