Problema composizione gas ( difficile)

[bobo46]

Raga vi chiedo di aiutarmi con questo esercizio , grazie in anticipo:

Si brucia una certa quantità di gas butene con un eccesso di ossigeno in un recipiente chiuso. La pressione finale del gas al termine della combustione è pari a 4,266 atm a 200 C . I gas di combustione vengono portati a 25 C e la pressione passa a 1,741 atm.
Sapendo che la tensione di vapore dell'acqua a 25 C è pari a 23,8 torr, calcolare la composizione in volume dei gas nel recipiente chiuso prima della combustione e dopo la combustione ( a 200 C)

Grazie ancora ragazzi

[Mario]

scriviamo la reazione di combustione:
C4H8 + 6O2 ==> 4CO2 + 4H2O

chiamiamo a=moli di CO2 b=moli di H2O c=moli di O2
e convertiamo il valore della presione 23,8 torr = 0,032 atm

avremo che:
(1,741-0,032)*V = (a+c)*R*298
ricaviamo ora la P alla temperatura di 400 °C
P*V = (a+c)*R*473

dividiamo tra loro le due espressioni e otteniamo:
1,709/P = 298/473
P = 2,7126 atm
questo valore è dovuto al contributo della CO2 e dell'O2.

Facilmente possiamo ora ricavare la pressione parziale dell'acqua:
4,266-2,7126=1,5534 atm
ma questo valore è uguale a quello della sola CO2 infatti dalla reazione di combustione si formano quantità equimolari dei due composti.

Possiamo quindi scrivere:
PCO2= 1,5534
PH2O= 1,5534
PO2= 1,1592

già con questi dato possiamo calcolare la % in volume dopo la combustione:

100:x=4,266:1,5534
x=36,43% percentuale in volume della C=2 e dell'acqua
100-(36,43*2)=27,14%

dalla pressione parziale si risale alla concentrazione molare attraverso la solita PV=nRT

1,5534*V=a*R*473
1,5534*V=b*R*473
1,1592*V=c*R*473
2,7126*V= (a+c)*R*473

da cui:
b/c=1,34 a=b a/c=1,34 (a+c)/a=1,7462
ma a=1,34c
(1,34c + c) /1,34c = 1,7462
c = 1
e allora a=b=1,34

poichè le moli di butene sono 1/4 di quelle della CO2, possiamo dire che inizialmente di butene esistono 0,335 moli.
Da qui si ricava che la sua pressione è 1,5534/4=0,38835 atm
Per l'ossigeno abbiamo quello che reagisce (6 volte il butene) al quale va sommato quello in eccesso:
(6*0,38835)+1,1592=3,4893 atm
per la % si ha:
100:x=3,87765:3,4893
x=90% percentuale ossigeno prima della combustione
e 10% percentuale butene prima della combustione

saluti
Mario

[bobo46]

Grazie Mario )) sei stato di grande aiuto !!!