3. Смесь этана и этилена объёмом 4 л (н. у.) пропустили при обычных условиях через бромную воду. Образовалось 3,76 г продукта. Рассчитайте массовую долю (%) этана в исходной смеси.

Этан с бромной водой не реагирует, а этилен присоединяет бром с образованием 1,2-дибромэтана: C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂.

1. Молярная масса продукта: M(C₂H₄Br₂) = 2 · 12 + 4 · 1 + 2 · 80 = 188 г/моль.

2. Количество образовавшегося продукта, а значит и прореагировавшего этилена: n(C₂H₄) = 3,76 / 188 = 0,020 моль.

3. Общее количество исходной газовой смеси при н. у.: nсмеси = 4 / 22,4 ≈ 0,17857 моль. Тогда n(C₂H₆) ≈ 0,17857 − 0,020 = 0,15857 моль.

4. Найдём массы компонентов: m(C₂H₆) ≈ 0,15857 · 30 = 4,757 г; m(C₂H₄) = 0,020 · 28 = 0,560 г.

5. Массовая доля этана: w(C₂H₆) = 4,757 / (4,757 + 0,560) · 100% ≈ 89,5%.

Ответ: массовая доля этана в исходной смеси — примерно 89,5%.