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解決済みの質問

混合気体の混合比の求め方について

はじめまして。
以前に質問した内容のものです。自分でも何回か考えながら答えを導いているのですが、自分の出した答えと、このサイトでご教授いただいた答えが一致せず、どうしたものかと思案にくれています。

ご教授いただいた答えは アセチレン0.6L、プロパン0.4Lなのですが、私の答えはアセチレン0.76L、プロパン0.24Lになります。詳しい算出過程は割愛させていただきますが、どちらが正しいか、計算過程を示しながら解説できる方、是非、助け船を出して下さい。よろしくお願いします。

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。

投稿日時 - 2003-07-22 19:10:13

QNo.608242

すぐに回答ほしいです

質問者が選んだベストアンサー

 まず確認ですが,完全燃焼させるために加える酸素は必要最小限の量で,反応後に酸素は残らないと考えて良いのでしょうか?

 もし,そうであれば,次の様に考えてみて下さい。プロパン A [L],アセチレン B [L] 存在したとすると,

   A + B = 1.0 [L]  (1)

 また,それぞれの完全燃焼の反応式は,

  プロパン: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
  アセチレン: C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O

 したがって,反応直前の混合気体はプロパン A [L],アセチレン B [L],プロパンと反応する酸素 5A [L],アセチレンと反応する酸素 5/2B [L] です。つまり,6A + 7/2B [L]。

 完全燃焼後は,CO2 だけが気体として残りますから,プロパンから生じる CO2 3A [L] とアセチレンから生じる CO2 2B [L] が残ります。つまり,3A + 2B [L]。

 燃焼で体積が 2.1 [L] 減ったわけですから,

   6A + 7/2B - (3A + 2B) = 2.1 [L]
   3A + 3/2B = 2.1 [L]  (2)

 (1),(2)の連立方程式を解くと,A=0.4 [L], B=0.6 [L] と求まります。

投稿日時 - 2003-07-22 19:39:48

お礼

ご回答、ありがとうございます。

やはりそうですね。

助かりました。

ありがとうございました。

投稿日時 - 2003-07-22 20:23:38

ANo.3

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回答(3)

ちょっと計算してみましたが、0.6、0.4になりますねぇ。
chanqxc4さんの計算過程を示されてはいかがでしょう。

投稿日時 - 2003-07-22 19:38:43

お礼

ご回答、ありがとうございます。

質問をしておきながら、自分の考えを示さないというのは、エチケットに反する気もしますが、やはりこれだけみなさんの考え方が一致しているとなると、やはり私の考えは根本的に間違っているようで。。。

失礼とは思うのですが、ちょっと稚拙な考え方になりますので、私の考えを示すのは、どうかご勘弁下さい。

環境関係(悪臭とかVOC分析)の仕事をしていて、化学は基本的には好きなのですが、化学計算はどうも苦手で。。。
このサイトで、よくみなさんの力をお借りしてます。
みなさんのご協力に感謝します。

投稿日時 - 2003-07-22 19:46:45

ANo.1

プロパンがAリットル、アセチレンがBリットルあるとすると、
A+B=1
(5A+5/2*B+A+B)-(3A+2B)=2.1
↑全部のプロパン、アセチレン、酸素の体積の和から、反応後にできる二酸化炭素の体積の和を引く
また、A+B=1なので、これより、連立方程式をといて、
A=0.4,B=0.6 
って言うところでしょうか。

投稿日時 - 2003-07-22 19:20:11

お礼

ご回答、ありがとうございます。
やはりその考え方になるのですね。。。。
ということは、やはり私の考え方が間違っているということか。。。。

ご教授、ありがとうございました。

投稿日時 - 2003-07-22 19:30:23

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