Чему равен молекулярный вес этана

Чему равен молекулярный вес этана

Содержание

Свойства

Физические

Химические

Химическая формула C₂H₆ (рациональная CН₃СН₃). Наиболее характерны реакции замещения водорода галогенами, проходящие по свободно радикальному механизму.

Термическое дегидрирование этана при 550—650 °С приводит к этилену, при температурах свыше 800 °С — к ацетилену (образуются также бензол и сажа). Прямое хлорирование при 300—450 °С — к этилхлориду, нитрование в газовой фазе дает смесь (3:1) нитроэтана и нитрометана.

Физиологическое действие

Обладает слабым наркотическим действием (ослаблено за счет низкой растворимости в жидкостях организма).

Получение

В промышленности

В промышленности получают из нефтяных и природных газов, где он составляет до 10 % по объему. В России содержание этана в нефтяных газах очень низкое. В США и Канаде (где его содержание в нефтяных и природных газах высоко) служит основным сырьем для получения этилена.

В лабораторных условиях

Получают из иодметана по реакции Вюрца, из ацетата натрия электролизом по реакции Кольбе, сплавлением пропионата натрия с щелочью, из этилбромида по реакции Гриньяра, гидрированием этилена (над Pd) или ацетилена (в присутствии Никель Ренея).

Применение

Основное использование этана в промышленности — получение этилена.

Интересные факты

Интересно, что на поверхности Титана (спутник Сатурна) в условиях низких температур (−180 °C) существуют целые озёра и реки из жидкой метано-этановой смеси.

Примечания

Смотреть что такое «Этан» в других словарях:

Этан-де-То — Étang de Thau Координаты: Координаты … Википедия

этан — а, м. éthan m., нем. Äthan < aither эфир, воздух. Органическое соединение, насыщенный углеводород алифатического ряда, бесцветный горючий газ, содержащийся в в нефтяных и природных газах. Крысин 1998. Лекс. Брокг. этан; СИС 1937: эта/н … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ЭТАН — (С2Н6), бесцветный, лишенный запаха газ, второй из ряда АЛКАНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ. Является одним из компонентов природного газа. см. также НАСЫЩЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ … Научно-технический энциклопедический словарь

ЭТАН — ЭТАН, этана, мн. нет, муж. (от греч. aithér эфир) (хим.). Бесцветное горючее газообразное вещество, содержащееся в светильном и нефтяном газе. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

этан — сущ., кол во синонимов: 2 • алкан (37) • газ (55) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Этан — углеводород предельного ряда С2Н6; встречается в природе, ввыделениях из почвы нефтеносных местностей. Искусственно получен впервый раз Кольбе и Франкландом в 1848 г. при действии металлическогокалия на пропионнитрил, ими же в следующем 1849 году … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

ЭТАН — газообразный углеводород С2Н6 метанового ряда. tкип минус 88,5 °С. 1 л. Э. при 0 °С и 760 мм давления весит 0.357 г. Присутствует во всех нефтяных газах. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

Этан — – газообразное горящее вещество без цвета и запаха. В природе встречается в составе природного газа, нефти и других углеводородах. Обладает наркотическим действием. В промышленности получают из нефтяных и природных газов. Основное… … Нефтегазовая микроэнциклопедия

ЭТАН — (CH3CH3) насыщенный углеводород; бесцветный горючий газ. Содержится в нефти, природном горючем газе, газах нефтепереработки. Применяется в органическом синтезе … Российская энциклопедия по охране труда

Источник

Чему равен молекулярный вес этана

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Характеристики и физические свойства этана

Не имеет вкуса. Не растворим в воде. Проявляет слабое наркотическое действие.

Рис. 1. Строение молекулы этана.

Таблица 1. Физические свойства этан.

Плотность (20 o С), кг/м 3

Температура плавления, o С

Температура кипения, o С

Получение этана

В больших объемах этан получают из попутного нефтяного газа и газов нефтекрекинга.

В лабораторных условиях этан получают следующими способами:

— гидрированием непредельных углеводородов

— по реакции щелочного плавления солей одноосновных органических кислот

— взаимодействием галогеналканов с металлическим натрием (реакция Вюрца)

Химические свойства этана

В обычных условиях этан не реагирует с концентрированными кислотами, расплавленными и концентрированными щелочами, щелочными металлами, галогенами (кроме фтора), перманганатом калия и дихроматом калия в кислой среде.

Для этана наиболее характерны реакции, протекающие по радикальному механизму. Энергетически более выгоден гомолитический разрыв связей C-H и C-C, чем их гетеролитический разрыв.

Все химические превращения этана протекают с расщеплением:

Применение этана

Этан используется как сырье в химической промышленности в основном для получения этилена.

Примеры решения задач

Задание	Определите массу хлора, необходимого для хлорирования по первой стадии 4,5 л этана.
Решение	Запишем уравнение реакции хлорирования этана:

Найдем количество вещества этана:

Согласно уравнению реакции n(C₂H₆) : n(Cl₂) = 1:1, значит,количество моль хлора равно:

Тогда, масса хлора будет равна (молярная масса – 71 г/моль):

Ответ Масса хлора равна 14 г.

Задание	Рассчитайте объемы хлора и этана, приведенные к нормальным условиям, которые потребуются для получения дихлорэтана массой 10,5 г.
Решение	Запишем уравнение реакции хлорирования этана до дихлорэтана (реакция происходит под действием УФ-излучения):

Рассчитаем количество вещества дихлорэтана (молярная масса равна – 99 г/моль):

По уравнению реакции найдем количество вещества хлора. n(C₂H₄Cl₂) : n(Cl₂) = 1:2, т.е. n(Cl₂) = 2 × n(C₂H₄Cl₂) = 2 × 0,12 = 0,24 моль. Тогда объем хлора будет равен:

Источник

Физические свойства этана C2H6: плотность, вязкость, теплопроводность

Рассмотрены тепловые и физические свойства этана C₂H₆ в газообразном и сжиженном состояниях. Свойства этана представлены в виде таблиц при различных температурах.

Этан представляет собой органический газ, относящийся к газам метанового ряда, он входит в состав природного и нефтяного газов, содержится в нефти. В основном применяется в качестве сырья для синтеза этилена, каучука, бензина, а также спиртов и многих других органических веществ.

По своим физическим свойствам этан представляет собой газ с температурой кипения минус 88°С, без цвета и запаха, имеет молекулярную массу 30,07 и газовую постоянную 276,5 Дж/(кг·К).

Основные тепловые и некоторые физические свойства этана представлены в следующей таблице:

Плотность этана

Вязкость этана

Теплопроводность этана

При нагревании коэффициент теплопроводности этана увеличивается и при температуре 300°С становится равным 0,0659 Вт/(м·град). По сравнению с воздухом при низких температурах этан является менее теплопроводным, но при нагревании выше 120°С становится лучшим проводником тепла.

Теплопроводность этана газообразного при различных температурах

t, °С	λ, Вт/(м·град)	t, °С	λ, Вт/(м·град)
-40	0,0138	140	0,0378
-20	0,0157	160	0,041
0	0,018	180	0,0443
20	0,0206	200	0,0477
40	0,0232	220	0,0511
60	0,0259	240	0,0547
80	0,0288	260	0,0584
100	0,0317	280	0,0621
120	0,0347	300	0,0659

Источник

Массовый, объемный и мольный состав

Смесь, состоящая из двух и более компонентов, характеризуется свойствами и содержанием этих компонентов. Состав смеси может быть задан массой, объемом, количеством (числом молей или килограмм-молей) отдельных компонентов, а также значениями их концентраций. Концентрацию компонента в смеси можно выразить в весовых, мольных и объемных долях или процентах, а также в других единицах.

Массовая доля w_i какого-либо компонента определяется отношением массы m_i данного компонента к массе всей смеси m_см:

Учитывая, что суммарная масса смеси равна сумме масс отдельных компонентов, т.е.

Пример 4.Смесь состоит из двух компонентов: m₁ = 500 кг, m₂ = 1500 кг. Определить массовую долю каждого компонента в смеси.

Решение. Массовая доля первого компонента:

Массовая доля второго компонента:

Массовую долю второго компонента можно определить также, используя равенство:

Объемная доля n_i компонента в смеси равна отношению объема V_i данного компонента к объему всей смеси V:

Пример 5. Газ состоит из двух компонентов: V₁ = 15,2 м 3 метана и V₂ = 9,8 м 3 этана. Подсчитать объемный состав смеси.

Решение. Общий объем смеси равен:

V = V₁ + V₂ = 15,2 + 9,8 = 25 м 3

Объемная доля в смеси:

метана

Мольная доля n_i какого-либо компонента смеси определяется как отношение числа киломолей N_i данного компонента к общему числу киломолей N смеси:

Учитывая, что:

получим:

Пересчет мольных долей в массовые можно проводить по формуле:

Пример 6. Смесь состоит из 500 кг бензола и 250 кг толуола. Определить мольный состав смеси.

Решение. Молекулярный вес бензола (С₆Н₆) равен 78, толуола (С₇Н₈) – 92. Число килограмм-молей равно:

бензола

толуола

общее число килограмм-молей:

Мольная доля бензола равна:

Для толуола мольная доля может быть найдена из равенства:

откуда: n₂ = 1 – n₁ = 1 – 0,70 = 0,30

Среднюю молекулярную массу смеси можно определить, зная мольную долю и молекулярную массу каждого компонента смеси:

(21)

где n_i — содержание компонентов в смеси, мол. доли; M_i — молекулярная масса компонента смеси.

Молекулярную массу смеси нескольких нефтяных фракций можно определить по формуле

(22)

(23)

Молекулярную массу нефтепродукта можно определить также по формуле Крэга

(24)

Пример 7. Определить среднюю молекулярную массу смеси бензола с изооктаном, если мольная доля бензола составляет 0,51, изооктана 0,49.

Решение. Молекулярная масса бензола 78, изооктана 114. Подставляя эти значения в формулу (21), получаем

М_ср = 0,51 × 78 + 0,48×114 = 95,7

Пример 8. Смесь состоит из 1500кг бензола и 2500кг н-октана. Определить среднюю молекулярную массу смеси.

Решение. Используем формулу (22)

Объемный молярный состав пересчитывают в массовый следующим образом. Данный объемный (молярный) состав в процентах принимают за 100 молей. Тогда концентрация каждого компонента в процентах будет выражать число его молей. Затем число молей каждого компонента умножают на его молекулярную массу и получают массу каждого компонента в смеси. Разделив массу каждого компонента на общую массу, получают его массовую концентрацию.

Массовый состав пересчитывают в объемный (молярный) следующим образом. Принимают, что смеси взято 100 (г, кг, т) (если массовый состав выражен в процентах), массу каждого компонента делят на его молекулярную массу. Получают число молей. Делением числа молей каждого компонента на их общее число получают объемные (молярные) концентрации каждого компонента.

Средняя плотность газа определяется по формуле:

кг/м 3 ; г/см 3

или, исходя из объемного состава:

,

или, исходя из массового состава смеси:

.

Относительную плотность определяют по формуле:

Пример 9. Пересчитать массовый состав газа в объемный и определить его молекулярную массу, его плотность и относительную плотность.

Число молей

доли единицы % об. Метан 16 40 40 40:16=2,50 0,669 66,9 Этан 30 10 10 10:30=0,33 0,088 8,8 Пропан 44 15 15 15:44=0,34 0,091 9,1 Бутан 58 25 25 25:58=0,43 0,115 11,5 Пентан + высшие 72 10 10 10:72=0,14 0,037 3,7 100 100 3,74 1,000 100,0

Для простоты расчета примем массу смеси за 100 г, тогда масса каждого компонента будет численно совпадать с процентным составом. Найдем число молей n_i каждого компонента. Для этого массу каждого компонента m_i разделим на мольную массу:

Находим объемный состав смеси в долях единицы

w_i(CH₄) = 2,50 : 3,74 = 0,669; w(C₂H₆) = 0,33 : 3,74 = 0,088;

w(C₅H₈) = 0,34 : 3,74 = 0,091; w(C₄H₁₀) = 0,43 : 3,74 = 0,115;

w(C₅H₁₂) = 0,14 : 3,74 = 0,037.

Находим объемный состав смеси в процентах, умножив данные в долях единицы на 100%. Все полученные данные заносим в таблицу.

Рассчитываем среднюю массу смеси.

М_ср = 100 : 3,74 = 26,8 г/моль

Находим плотность смеси

Находим относительную плотность:

Пример 10. Пересчитать объемный состав в массовый и определить его молекулярную массу, его плотность и относительную плотность.

доли единицы % масс. Метан 16 30 30 30×16=480 0,117 11,7 Этан 30 15 15 15·30=450 0,109 10,9 Пропан 44 20 20 20·44=880 0,214 21,4 Бутан 58 15 15 15·58=870 0,211 21,1 Пентан + высшие 72 20 20 20·72=1440 0,349 34,9 100 100 4120 1,000 100,0

w(CH₄) = 480 : 4120 = 0,117; w(C₂H₆) = 450 : 4120 = 0,109;

w(C₃H₈) = 880 : 4120 = 0,214; w(C₄H₁₀) = 870 : 4120 = 0,211;

w(C₅H₁₂) = 1440 : 4120 = 0,349.

М_ср = 4120 : 100 = 41,2 г/моль.

г/л

Задача 15. Смесь состоит из пяти компонентов. Определить массовую, объемную и мольную долю каждого компонента в смеси, среднюю молекулярную массу смеси.

метан 5 30 55 80 100 75 50 25 5 30 этан 10 35 60 85 95 70 45 20 10 35 пропан 15 40 65 90 90 65 40 15 15 40 н-бутан 20 45 70 95 85 60 35 10 20 45 изобутан 25 50 75 100 80 55 30 5 25 50

Задача 16. Пересчитать массовый состав газа в объемный и определить его молекулярную массу, плотность и относительную плотность по воздуху.

ω% массовый состав газа

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 метан 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 этан 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 пропан 5 10 20 10 5 10 15 20 25 30 бутан 10 10 20 15 30 25 20 15 10 5 пентан 30 25 5 20 10 20 10 10 10 10

Задача 17. Пересчитать объемный состав газа в массовый и определить его молекулярную массу, плотность и относительную плотность по воздуху.

объемный состав газа ω% объем

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 метан 10 5 20 5 20 10 10 35 40 10 этан 45 50 15 20 25 30 10 20 15 5 пропан 10 5 10 20 10 5 25 15 20 30 бутан 10 10 35 40 25 30 10 20 15 5 пентан 15 30 20 15 30 25 45 10 10 50

Давление насыщенных паров

При изучении фракционного состава нефтей и проведении технологических расчетов аппаратуры приходится пересчитывать давление насыщенных паров нефтепродуктов при одной температуре на давление при другой, а также температуру кипения нефтяных фракций от одного давления к другому. Для осуществления таких пересчетов предложены формулы и номограммы (Приложения 7 и 8).

Решение. По графику (Приложение 7) на оси координат находят точку, соответствующую температуре 149°С, и из этой точки проводят прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с вертикальной линией, отвечающей давлению 101,3 кПа. Получают точку А, которая легла на искомый луч. Затем от точки, соответствующей давлению 266,6 кПа, проводят вертикаль до пересечения с найденным лучом в точке В. Из точки В проводят горизонтальную линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения со шкалой температур в точке С. Эта точка дает значение искомой температуры кипения, равной 190°С.

Пример 12. При разгонке мазута из колбы Кляйзена температура паров в момент замера была равна 150°С, а остаточное давление 0,266 кПа. Какова температура паров при атмосферном давлении?

Для подсчета давления насыщенных паров узких нефтяных фракций при низких давлениях пользуются формулой Ашворта

(25)

(26)

Функцию f ( T ₀ ) определяют аналогично. Значения функции для различных температур (Т и Т₀) приведены в Приложении 9.

Пример 13. Узкая нефтяная фракция при атмосферном давлении имеет среднюю температуру кипения 170°С. Определить давление насыщенных паров этой фракции при 260°С.

Решение. Для решения задачи используем формулу Ашворта (25).

По Приложению 9 найдем значения f ( T ₀ ) для температуры 170°С и f ( T ) для температуры 260°С

Подставим эти величины в формулу (25)

По таблицам антилогарифмов находим значение этого числа и получим

Р = 590 900 + 3158 = 594 058 Па

Давление насыщенных паров данной фракции при 260°С

На давление насыщенных паров оказывает влияние фракционный состав, отношения объемов паров и жидкости в рабочем баллоне, температура. При низких температурах и температурах, близких к начальной температуре кипения фракции, формула Ашворта дает несколько заниженные значения давления насыщенных паров.

Для определения давления насыщенных паров светлых нефтепродуктов и их узких фракций предложена формула

, кПа (27)

Эта формула дает возможность определить давление насыщенных паров светлых нефтепродуктов, используя характерные температуры кипения.

Задача 18. Узкая нефтяная фракция при давлении Р₀ имеет среднюю температуру кипения t₀ 0 С. Какова температура кипения этой фракции при Р₁ кПа?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t₀ 0 С 38 71 232 27 127 45 399 138 218 427 Р₀ кПа 10 3 10 3 10 3 10 4 10 4 10 5 10 5 10 6 10 6 10 7 Р₁ кПа 10 4 5×10 3 5×10 3 10 5 10 6 10 6 10 6 10 5 10 5 10 5

Задача 19. При разгонке нефтепродукта температура паров в момент замера была равна t₀ 0 С, а остаточное давление Р₀ кПа. Какова температура паров при атмосферном давлении?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t₀ 0 С 150 100 110 120 130 140 150 160 200 250 Р₀ кПа 35 30 40 4 0,2 0,01 0,6 2 60 100

Задача 20. Узкая нефтяная фракция при атмосферном давлении имеет среднюю температуру кипения t₀ 0 С. Определить давление насыщенных паров этой фракции при t₁ 0 С.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t₀ 0 С 20 30 60 80 240 260 280 300 320 340 t₁ 0 С 160 170 200 220 380 400 420 440 460 480

Дата добавления: 2019-09-08 ; просмотров: 322 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник