Какой объем водорода требуется для гидрирования смеси бутадиена и пропена массой 3,45 г, если объемные доли газов

Для решения этой задачи, нам необходимо знать объемные доли газов в исходной смеси бутадиена и пропена. Определимся с данными.

Допустим, что объемная доля бутадиена в смеси составляет \( x \), а объемная доля пропена составляет \( y \). Таким образом, объемная доля остатка, который является водородом, будет равна \( 1 - (x + y) \).

Из условия задачи необходимо определить, какой объем водорода требуется для гидрирования указанной массы смеси. Для этого, нам необходимо знать молярные массы всех веществ.

Молярная масса бутадиена (C4H6) составляет около 54 г/моль, а молярная масса пропена (C3H6) составляет около 42 г/моль. Молярная масса водорода (H2) составляет около 2 г/моль.

Теперь, когда у нас есть все необходимые значения, мы можем рассчитать массу водорода, используя массовые пропорции.

Сначала найдем количество вещества бутадиена (\( n_{\text{бутадиен}} \)) и пропена (\( n_{\text{пропен}} \)) в исходной смеси, используя их молярные массы и массу исходной смеси:

\[
n_{\text{бутадиен}} = \frac{{m_{\text{бутадиен}}}}{{\text{молярная масса бутадиена}}}}
\]

\[
n_{\text{пропен}} = \frac{{m_{\text{пропен}}}}{{\text{молярная масса пропена}}}}
\]

где \( m_{\text{бутадиен}} \) и \( m_{\text{пропен}} \) - массы бутадиена и пропена соответственно.

Затем найдем количество водорода (\( n_{\text{водород}} \)), которое требуется для гидрирования данной смеси, используя уравнение баланса реакции гидрирования бутадиена и пропена:

\[
n_{\text{водород}} = \min(n_{\text{бутадиен}}, n_{\text{пропен}}, n_{\text{остаток}})
\]

где \( n_{\text{остаток}} = \frac{{m_{\text{остаток}}}}{{\text{молярная масса водорода}}}} \) - количество водорода, которое мы можем получить из остатка смеси.

Наконец, найдем объем водорода (\( V_{\text{водород}} \)), который требуется для гидрирования смеси:

\[
V_{\text{водород}} = n_{\text{водород}} \cdot \text{молярный объем водорода}
\]

где \(\text{молярный объем водорода}\) - это экспериментально измеренное значение и составляет около 22,4 л/моль.

Итак, используя все эти шаги, мы можем рассчитать объем водорода, требуемый для гидрирования указанной массы смеси бутадиена и пропена.