
誰に聞いても、どこを調べてもわからなくて困ってます。
どなたか解答よろしくお願いします・・・
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メタン、エチレン、およびアセチレンよりなる混合気体500mlに触媒を用いて
水素を付加したところ、350mlの水素が付加した。また、この混合気体500ml
を完全燃焼させるのに酸素を1200ml要した。この混合気体の体積組成を求めよ。
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さっぱりわからないんです。教科書にも「体積組成」なんて言葉載ってないし・・・
お助け下さい!!
A 回答 (5件)
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No.5
- 回答日時:
同温同圧のメタン=x(ml),エチレン=y(ml),アセチレン=z(ml)を混合して、同温同圧で500mlにしたとする(まどろっこしい言い方ですが後で説明します)。
混合体積 x+y+z=500
水素の体積 y+2z=350
反応した酸素の体積(化学反応式より)2x+3y+5z/2=1200
この3式より
x=250,y=150,z=100
よって分子数の割合はそれぞれを500で割って、
メタン50%、エチレン30%、アセチレン20%
となります。
もちろん、物質量(mol)を使って式をたてても同じことです。この場合は、上の3つの式を22400で割った3つの式になります。
さて、「体積組成」についてですが、私はこの言葉は嫌いです。気体の体積とは、気体分子が動くことができる体積なのです。つまり、この場合、メタンもエチレンもアセチレンも気体の体積は500mlなのです。分子数が異なることによって違うのは圧力なのです。この場合は圧力の比が5:3:2です。しかし、「分子数比」つまり「圧力比」のことを化学用語では「体積組成」というのです。物理が専門の私はこの言葉にしばらく悩まされました。
No.4
- 回答日時:
つけたし。
計算に入るときに、最初の状態での
メタン x[mol]
エチレン y[mol]
アセチレンz[mol]
と置いて考えましょう。
最後の段階までmolで計算するのがポイントです。
では、頑張って。
No.3
- 回答日時:
お答えです。
2つとも、大正解です!!
そう、メタンには水素は付加しません。というか、できません。
(すみません、混乱させる書き方で、失礼しました・・・)
酸素との結合について
メタンの化学式は正解です。同様にして、エチレン、アセチレンについても考えてみてください。
あとは、係数を頼りに方程式を作って、連立させて解けばOKだと思います。
わからなければ、また聞いてください。
No.1
- 回答日時:
まず、この問題は、1)3つの気体に水素が付加する、2)3つの気体と酸素が反応する、の2つの部分に分かれると思います。
「体積組成を求めよ」とは、つまり、この3つの気体の混合比を求めよ、ということと同意です。比で出すのか、体積[ml]で出すのかは定かではないですが・・・。まず、メタン、エチレン、アセチレンそれぞれに水素が付加するとき、酸素が結合するときの化学式(計6通り)を書いてみてください。そこから考えましょう。
それでも分からなければ補足してください。
では、頑張って。
この回答への補足
メタンは単結合のみなので付加はしないのでは?
二重結合、三重結合のあるエチレン、アセチレンが付加するのはわかるのですが。
酸素と結合するというのはつまり
CH4+2O2→CO2+H2O
みたいなことでしょうか??
うーん、まださっぱりわかりません。お返事お待ちしています・・・
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