При сгорании смеси метана и бутана массой 6.1 г образовался оксид углерода массой 17.6 г. Определить массовые доли веществ в газовой смеси.

Решение. Составляем уравнения реакций горения метана и бутана:

СН4 + 202 = СО2 + 2 Н2 О

2 С4 Н10 + 13 О2 = 8 С02 + 10H2 О

n (CO2) = 17.6/44 = 0.4 моль

Пусть в смеси было х моль СН4 (М = 16 г/моль) и у моль С4 Н10 (м=58 г/моль).

Тогда,

16 х+58 у = 6.1

При сгорании у моль выделяется 4 у моль СО2. Значит,

х+4 у=0.4

Составляем систему уравнений:

16 х + 58 у = 6.1

х + 4 у = 0.4

Решая систему уравнений с двумя неизвестными, находим: х = 3,2, т. е. m (СН4) = 3,2 г; у = 2.9, т. е. m (С4 Н10) = 2.9 г.

Находим массовые доли веществ в смеси:

ω (СН4) = 0.525 или 52.5%

ω (С4 Н10) = 0.475 или 47.5 %

Ответ: ω (СН4) = 52.5%; ω (С4 Н10) = 47.5 %.