đây là bài toán hóa học về hỗn hợp khí ankan (C2​H6​) và anken (C2​H4​) liên quan đến phản ứng cộng với Brom và phản ứng cháy.

Đơn vị thể tích lit cần được chuyển đổi sang điều kiện tiêu chuẩn (STP) để tính số mol, hoặc giả sử tất cả các thể tích khí được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất (nhưng do không cho điều kiện cụ thể, ta sẽ giả sử O2​ được đo ở điều kiện chuẩn STP, nghĩa là 1 mol khí chiếm 22,4 lıˊt).

Tuy nhiên, giá trị thể tích O2​ là 4,2143 lit là một số thập phân dài, thường chỉ ra rằng đề bài muốn sử dụng một giá trị V/n không phải 22,4 lit (ví dụ 24,79 lit ở điều kiện chuẩn mới 25∘C, 1 bar, hoặc đề muốn giữ số liệu V=4,2143 lit mà không cần chuyển sang mol).

Giả định: Tất cả các thể tích khí (hỗn hợp ban đầu và O2​) đều được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, hoặc O2​ được đo ở điều kiện mà 1 mol O2​ chiếm 22,4 lit. Ta sẽ giải theo cách thông thường nhất là giả định điều kiện chuẩn (STP) cho O2​ để tính mol.

Gọi số mol của C2​H6​ và C2​H4​ trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x và y (mol).

Chỉ có anken C2​H4​ phản ứng với Br2​:

• Khối lượng bình Brom tăng chính là khối lượng của C2​H4​ đã phản ứng.

• mC2​H4​​=1,12 g

• Phân tử khối MC2​H4​​=2×12+4×1=28 g/mol

Từ đây, ta tính được số mol của C2​H4​:

Đốt cháy cả C2​H6​ và C2​H4​:

• Phản ứng 1: C2​H6​

  C2​H6​+27​O2​t∘​2CO2​+3H2​O
  x mol27​x mol

• Phản ứng 2: C2​H4​

  C2​H4​+3O2​t∘​2CO2​+2H2​O
  y mol3y mol

• Tổng số mol O2​ cần:

  nO2​​=27​x+3y

Giả sử O2​ đo ở điều kiện STP (1 mol=22,4 lıˊt):

(Lưu ý: Nếu sử dụng điều kiện chuẩn mới 24,79 lıˊt, kết quả sẽ khác. Ta giữ nguyên giá trị ≈0,18813)

Ta có hệ:

Thay y=0,04 và nO2​​≈0,18813 vào phương trình thứ hai:

Vậy số mol của C2​H6​ là x≈0,01946 mol.

Tổng số mol hỗn hợp: nhh​=x+y=0,01946+0,04=0,05946 mol

Giả sử thể tích được đo ở điều kiện STP (V=n×22,4):

• Thể tích C2​H6​ (Vx​):

  Vx​=x×22,4≈0,01946×22,4≈0,4359 lıˊt

• Thể tích C2​H4​ (Vy​):

  Vy​=y×22,4=0,04×22,4=0,896 lıˊt

Thành phần phần trăm thể tích bằng thành phần phần trăm số mol:

Tổng thể tích hỗn hợp: Vhh​=Vx​+Vy​≈0,4359+0,896≈1,3319 lıˊt

• Phần trăm Thể tích C2​H6​ (%Vx​):

  %Vx​=Vhh​Vx​​×100%≈1,33190,4359​×100%≈32,73%

• Phần trăm Thể tích C2​H4​ (%Vy​):

  %Vy​=100%−%Vx​≈100%−32,73%=67,27%

(Lưu ý: Nếu làm tròn mol O2​ thành 0,1881 mol thì kết quả có thể khác chút ít, nhưng kết quả trên là chính xác theo giá trị O2​ đã cho).

a. Thể tích mỗi khí:

• VC2​H6​​≈0,436 lıˊt

• VC2​H4​​=0,896 lıˊt

b. Thành phần phần trăm thể tích:

• %VC2​H6​​≈32,73%

• %VC2​H4​​≈67,27%