При гидрировании ацитилена обьёмом 1,232 литра получили смесь этана и этилена. полученная смесь может присоединить бром массой 4 грамма. расчитайте масовую долю этана в смеси

Решение под цель “Понять”.

Идея:

• Гидрирование ацетилена частично даёт смесь этена и этана: C2H2 + H2 → C2H4 (частичное гидрирование) и C2H2 + 2H2 → C2H6 (полное гидрирование).
• В смеси только этену (C2H4) сурьёзно реагирует с бромом Br2 по реакции: C2H4 + Br2 → C2H4Br2. Этан не реагирует. Поэтому количество Br2, отданное смеси, равно количеству моль этена в смеси.

1. По объёму ацетилена найдем его количество моль при условиях STP (Vм = 22,4 л/моль):

• n0 = V / Vm = 1,232 л / 22,4 л/моль = 0,0550 моль.

2. Моли этена, реагирующего с Br2, по массе Br2:

• Молярная масса Br2 ≈ 159,808 г/моль.
• n_Etene = n_Br2 = 4 г / 159,808 г/моль ≈ 0,0250 моль.

3. Моли этана:

• n_Ethane = n0 − n_Etene = 0,0550 − 0,0250 ≈ 0,0300 моль.

4. Массы компонентов:

• Молярная масса этена C2H4 ≈ 28,05 г/моль → m_Etene ≈ 0,0250 × 28,05 ≈ 0,702 г.
• Молярная масса этана C2H6 ≈ 30,07 г/моль → m_Ethane ≈ 0,0300 × 30,07 ≈ 0,902 г.

5. Масса смеси и массовая доля этана:

• m_total ≈ 0,702 + 0,902 ≈ 1,604 г.
• Массовая доля этана w(этан) = m_Ethane / m_total ≈ 0,902 / 1,604 ≈ 0,56.

Ответ: массовая доля этана в смеси примерно 0,56, то есть около 56%.

Примечание: результат зависит от принятых условий (для STP Vm = 22,4 л/моль). Если бы использованы другие условия (например, 24,0 л/моль), ответ немного изменился бы в сторону меньшего значения.