Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.
Mase moleculare(molare): pentru C2H6 este 2*12 + 6*1 = 30(g/mol); pentru C3H8 este 3*12 + 8*1 = 44(g/mol).
Notam cu a - numar de moli de C2H6 din amestec.
Deoarece amestecul este echimolecular, inseamna ca el va contine tot a moli C3H8.
Sa calculam ce mase corespund celor a moli de C2H6 si a moli de C3H8.
Daca 1 mol C2H6 contine 30 g C2H6
Atunci a moli C2H6 vor contine x g C2H6
x = 30a/1 = 30a(g C2H6).
Daca 1 mol C3H8 contine 44 g C3H8
Atunci a moli C3H8 vor contine y g C3H8
y = 44a/1 = 44a(g C3H8).
Conform enuntului, putem scrie: x + y = 500
Adica: 30a + 44a = 500;
74a = 500, de unde a = aprox. 6,7567 = aprox. 6,76.
Deci amestecul contine 6,76 moli C2H6 si 6,76 moli C3H8.
Determinam masele de alcani din amestec.
x = 30a = 30*6,76 = 202,8(g C2H6).
y = 44a = 44*6,76 = 297,44(g C3H8).
Total masa amestec de alcani: x + y = 202,8 + 297,44 = 500,24(g amestec).
Daca in 500,24 g amestec se gasesc 202,8 g C2H6 si 297,44 g C3H8
Atunci in 100 g amestec se vor gasi p1 g C2H6 si p2 g C3H8
p1 = 100*202,8/500,24 = aprox. 40,54(g C2H6).
p2 = 100*297,44/500,2 = aprox. 59,46(g C3H8).
Asadar, conform aproximarilor facute, compozitia procentuala masica a amestecului de alcani dat este: 40,54% C2H6 si 59,46% C3H8.
Determinam volumul de O2 necesar arderii a 6,76 moli C2H6 si 6,76 moli C3H8.
Presupunem ca volumele de gaze sunt masurate in c.n.
In c.n., volumul unui mol de gaz este 22,4 litri.
C2H6 + 7/2 O2 --> 2CO2 + 3H2O
Daca 1 mol C2H6 consuma (7/2)*22,4 l O2
Atunci 6,76 moli C2H6 vor consuma V1 l O2
V1 = 6,76*(7/2)*22,4/1 = 529,984(l O2).
C3H8 + 5O2 --> 3CO2 + 4H2O
Daca 1 mol C3H8 consuma 5*22,4 l O2
Atunci 6,76 moli C3H8 vor consuma V2 l O2
V2 = 6,76*5*22,4/1 = 757,12(l O2).
Volumul total de O2 consumat(c.n.) la ardere(V3) este:
V3 = V1 + V2 = 529,984 + 757,12 = 1287,104(l O2) = 1,287104(metri cubi O2).
Sa calculam acum volumul de aer necesar arderii amestecului.
Vad ca nu e precizat in enunt ce procent volumetric de O2 contine aerul: 20% sau 21% ?
Voi calcula in ambele cazuri.
Daca se precizeaza in enunt ca aerul contine 20% vol. O2.
Daca in 100 l aer se gasesc 20 l O2
Atunci in V l aer se vor gasi 1287,104 l O2
V = 100*1287,104/20 = 5*1287,104 = 6435,52(l aer) = 6,43552(metri cubi aer).
Daca se precizeaza in enunt ca aerul contine 21% vol. O2.
Daca in 100 l aer se gasesc 21 l O2
Atunci in V' l aer se vor gasi 1287,104 l O2
V' = 100*1287,104/21 = aprox. 6129,07(l aer) = aprox. 6,12907(metri cubi aer).
In functie de ce valoare ai tu pentru procentul de O2 vol. in aer, ai fie valoarea V, fie valoarea V'. Cred ca ai inteles asta.
Verifica si tu, ca au fost calcule destul de complicate.
