Смесь метана и пропана массой 37 г при н. у. занимает объём 22,4 л. Рассчитайте мольные доли компонентов в этой смеси.

Давайте разберёмся с задачей шаг за шагом.

Дано:

• Смесь метана (CH₄) и пропана (C₃H₈)

• Масса смеси: 37 г

• Объём при н.у.: 22,4 л

• Н.у. → 1 моль газа занимает 22,4 л

Найти: мольные доли метана и пропана в смеси.

Шаг 1: Определяем количество вещества смеси

При н.у., один моль любого идеального газа занимает 22,4 л. Объём смеси 22,4 л → количество вещества смеси:

То есть, смесь в целом содержит 1 моль газа.

Шаг 2: Обозначим переменные

Пусть:

• $n_{\text{CH₄}} = x$ — количество вещества метана, моль

• $n_{\text{C₃H₈}} = y$ — количество вещества пропана, моль

Из условия имеем:

1. Сумма молей смеси:

2. Масса смеси:

где 16 г/моль — молярная масса CH₄, 44 г/моль — молярная масса C₃H₈.

Шаг 3: Решаем систему уравнений

Из первого уравнения:

Подставим во второе:

Следовательно:

Шаг 4: Мольные доли

Мольная доля метана:

Мольная доля пропана:

✅ Ответ:

• Мольная доля метана: 0,25

• Мольная доля пропана: 0,75

Грубо говоря, смесь на три части пропана и одну часть метана по молям.