2.1.1. Các giá trị trung bình trong hóa học.
Với hỗn hợp 2 chất A, B thì : 0 < nA < nh2
Nếu giả sử nA > nB
CH2+2 +O2 CO2 +(+1)H2O
=
Giải: Đặt CTTĐ của hỗn hợp là CH2+2-2
- Nếu m = 3 ta có 2. x+ 3. (1-x) = 8/3 x = 1/3
- Nếu m = 4 ta có 2. x+ 4. (1-x) = 8/3 x = 2/3
Giải: nCO2= 0,12 mol; nH2O = 0,17 mol ; nH2= 0,04 mol
Viết ptpư và tính được = 2,4; = 1,6
A gồm 2 rượu đồng đẳng nên 1 m; 0 a; m, a nguyên m=1; a=0
Ví dụ 9: Hỗn hợp khí A (ở đktc) gồm Hiđro và 2 hiđrocacbon mạch hở là đồng đẳng kế tiếp có tỉ khối dA/H2 = 3,96. Dẫn A qua bình chứa Ni nung nóng thu được hỗn hợp B có tỉ khối dB/H2 = 6,6.
Hãy xác định công thức phân tử của 2 hiđrocacbon và phần trăm thể tich các chất trong A. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Giải: Gọi công thức chung của 2 hidrocacbon mạch hở đồng đẳng kế tiếp là
CH2+2-2k . Với 2< < 4 và k <4 ( do hidrocacbon không no, ở thể khívà số liên kếtnhỏ hơn hoặc bằng số nguyên tử cacbon)
PTHH: (1) CH2+2-2k + k H2 CH2+2
x k.x
Do B = 6,6.2 = 13,2 nên trong B phải có chất có M < 13,2 chất này không thể là hidrocacbon mà phải là H2 dư. H = 100% và H2 dư nên hidrocacbon phản ứng hết, hỗn hợp B gồm H2 dư và hỗn hợp ankan.
Vì dữ kiện bài toán đều ở dạng tỉ khối, % nên việc chọn số mol hỗn hợp ban đầu không ảnh hưởng đến kết quả bài toán.
Giả sử số mol hỗn hợp A là 1 mol, gọi số mol CH2+2-2k là x
số mol H2 là 1-x.
Theo định lật bảo toàn khối lượng ta có mhhA = mhhB
mà mhhA = A. nA = 3,96.2.1 = 7,92 mhhB = 7,92 nhhB = 7,92/13,2 = 0,6
Mặt khác số mol hỗn hợp giảm chính là số mol H2 pư nH2 pư = 1 – 0,6 = 0,4
Theo (1) , nH2 pư = k.x k.x = 0,4 x = 0,4/k
Ta lại có MhhA = 7,92 (1-x).2 + x.(14 + 2 – 2k) = 7,92
x(14 - 2k) = 5,92
Thay x = 0,4/k vào ta được = 1,2k
+ k = 1 = 1,2 ( loại vì < 2)
+ k = 2 = 2,4 2 hidrocacbon là C2H2 và C3H4 (thõa mãn)
+ k = 3 = 3,6 2 hidrocacbon là C3H2 và C4H4 mà C3H2 không có cấu tạo mạch hở thõa mãn yêu cầu đề bài (loại)
* Xác định % thể tích.
Hỗn hợp A gồm: C2H2, C3H4 và H2.
Vì k = 2 x = 0,2 nH2 = 1- 0,2 = 0,8 Tổng số mol 2 hidrocacbon = 0,2. Gọi nC2H2 = a, nC3H4 = 0,2 – a
= 2,4 = a = 0,12 = nC2H2 ; nC3H4 = 0,08
%TTH2 = 80% ; %TTC2H2= 12%; %TTC3H4 = 8%