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プロパンとアセチレンの混合気体について

はじめまして。
プロパンとアセチレンの混合気体1L(0℃,1atm)に同条件下で酸素を加え、この混合気体を完全燃焼させると、体積が2.1L減少する。この時の反応前のプロパンとアセチレンの混合比を求めたいのですが、かなり苦戦しています。誰か知恵を貸して下さい。よろしくお願いします。

投稿日時 - 2003-07-21 11:02:45

QNo.606978

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質問者が選んだベストアンサー

アセチレンの燃焼 C2H2+2.5O2→2CO2+H2O
プロパンの燃焼 C3H8+5O2→3CO2+4H2O
燃焼後、温度が下がるとH2Oは凝縮するので、体積はzeroになり、CO2は全くH2Oに溶解しないと仮定する。
すると、
アセチレンが燃焼すると、元ガス1と酸素2.5が減って炭酸ガス2が増える=(1+2.5)-2=1.5倍分減る、
プロパンが燃焼すると、元ガス1と酸素5が減って炭酸ガス3が増える=(1+5)-3=3倍分減る。

混合ガス中のアセチレン=xL、とすると、
燃焼後の体積減少2.1=1.5x+3*(1-x)
→ 1.5x=0.9 → x=0.6

アセチレン6割、プロパン4割でした。

投稿日時 - 2003-07-21 12:56:42

お礼

ご回答、ありがとうございます。
とても参考になりました。
誤解が広がらないようにもう少し詳細に記載させていただきます。コメント等がありましたら、再度の書き込みをお願いします。

0℃、1気圧でプロパンとアセチレンを混合したものを1.0Lとり、これに同じ条件下で酸素を加えて混合気体を調整した。この混合気体を完全燃焼させた後、温度と圧力を燃焼前の状態に戻したところ、体積が2.1L減少した。なお、燃焼で生じた水は液体となっており、その体積は無視できるものとする。燃焼前のプロパンとアセチレンの体積(L)を求めたい。

ということです。

よろしくお願いします。

投稿日時 - 2003-07-21 13:47:07

ANo.1

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回答(4)

ANo.4

 #2ですが,なるほど#1の方の解答の方が正しいのかもしれませんね。
 「この混合気体」の「この」は,単数ですので,指示語の考えからすると,前記のものと解するものと考えたのですが----。
 

投稿日時 - 2003-07-21 13:27:30

お礼

ご回答、ありがとうございます。

とても助かりました。

また、機会がありましたら、その時はよろしくお願いします。

投稿日時 - 2003-07-21 18:36:33

ANo.3

#1ですが、つまらない書き損じが有りました。

誤 混合ガス中のアセチレン=xL、とすると、
正 混合ガス中のアセチレンの比率=x、とすると、

なお、#2の方は、酸素が減る事を考慮されていない様ですが...

投稿日時 - 2003-07-21 13:15:06

お礼

ご回答、ありがとうございました。

おかげさまで、貴殿の回答をトレースして、
理解に至りました。

ご協力、感謝いたします。

投稿日時 - 2003-07-21 18:35:45

ANo.2

こんにちは。
 (1)これは,問題が正しいとすれば,解答は不可です。
  
 (2)問題の写し間違いがあったとすれば,
   2行目の「減少」を「生成」と考えれば,解ける。
  発生する気体は,二酸化炭素(CO2)です。

 各反応式は 
    C3H8 +5O2 →3CO2 + 4H2O
     X          3X

   2C2H2 +5O2 →4CO2 + 2H2O
     Y          2Y    
  
 プロパン(C3H8) X(L)から気体は3x(L)
 アセチレン(C2H2)Y(L)から気体は2Y(L)
  よって,X+Y=1.O(L)
  また,3X+2Y=2.1(L)
   これらの連立方程式を解くと,
  X=0.1,Y=0.9となる。

  よってC3H8 :C2H2=1:9となりました。

 あなた様の過去のご回答から,知識人の方とお察ししましたので,略記させていただきました。

投稿日時 - 2003-07-21 12:59:24

お礼

ご回答、ありがとうございます。

お察しの通り、環境関係の仕事に従事しているものです。

化学は好きな分野ではあるのですが、計算問題は今ひとつといった感じです。

助け船、まことにありがとうございます。

投稿日時 - 2003-07-21 18:34:31

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