▬ فیتیلستان شیمی، 10 مرداد 1393 ▬

khalina · 1393/5/9

سلام دوستان گرامی،
پنجمین مسابقه‌ی فیتیلستان شیمی از امروز آغاز شده و تا صبح جمعه‌ی هفته‌ی آینده (17 مرداد) ادامه دارد. برای آشنایی با مسابقه به اینجا بروید.
هر کاربر فقط یک بار می‌تواند پاسخ سوال داده شده را در ادامه‌ی تاپیک بنویسد و در پایان 10 مسابقه‌ی اول همه‌ی جواب‌ها به همراه امتیازهای تعلق گرفته به آن‌ها منتشر خواهد شد.
[HR][/HR]سوال فیتیلستان 5 شیمی

در ظرفی دربسته به حجم 10 لیتر و فشار 10 اتمسفر گاز اتن (اتیلن) خالص جمع‌آوری شده است. اگر واکنش پلی‌مر شدن تا زمانی ادامه یابد که فشار ظرف به 1 اتمسفر کاهش پیدا کند، مقدار پلی‌اتیلن تولید شده چند گرم است؟

$\left(\mbox{R}=0.082\ \frac{L.atm}{K}\quad , \quad \mbox{T}= 273\ K\right)$

راهنمایی (1): از حجم مواد جامد صرف‌نظر شود.
راهنمایی (2): هیدروکربن‌هایی با جرم مولی بیش‌تر از 100 را جامد فرض کنید.
راهنمایی (3): فرض کنید طول همه‌ی زنجیره‌های پلیمری تشکیل شده یکسان است. یا فرض کنید فقط یک زنجیر بزرگ پلیمر تشکیل می‌شود.

طراح سوال این مسابقه: فرشید عفتی

[HR][/HR]بهتر است با دلایل کافی، توضیح هر بخش را بنویسید و در صورت نیاز به محاسبه، آن را نیز همین‌جا وارد کنید. دو بخش فرمول نویس (Fx در ادیتور) و آپلودسنتر آیریسک برای گویا و زیبا نوشتن پاسخ‌ها به شما کمک خواهند کرد.

mohamad_javad · 1393/5/9

پاسخ : ▬ فیتیلستان شیمی، 10 مرداد 1393 ▬

100/100
باسلام
از آنجایی که سوال گفته،فرض میکنیم پلیمر های تولید شده جامد هستند و لذا در فاز گازی وجود ندارند.چونکه مقدار پلی اتیلنی که تشکیل میشود از تعداد مول اتیلنی که مرحله دوم از مرحله اول کمتر دارد بوجود می آید لذا ما باید تعداد مول اتیلن را در 2 مرحله حساب کنیم.و تفاوت این 2 مقدار، تعداد مول اتیلنی را که در جهت تولید پلی اتیلن مصرف شده را به ما نشان می دهد.

پس طبق قانون گازها (یعنی:

$P.V=nRT$

) اگر

$P_{1}$

و

$n_{1}$

به ترتیب فشار و تعداد مول های گازی قبل از تشکیل پلی اتیلن و

$P_{2}$

و

$n_{2}$

به ترتیب فشار و تعداد مول های گازی بعد از تشکیل پلیمر باشند. آنگاه:

$P_{1}.V=n_{1}RT\rightarrow 10\times 10=n_{1}\times 0.082\times 273\rightarrow n_{1}=4.47mol C_{2}H_{4}$

$P_{2}.V=n_{2}RT\rightarrow 1\times 10=n_{2}\times 0.082\times 273\rightarrow n_{2}=0.447mol C_{2}H_{4}$

$n_{1}-n_{2}=4.023 mol C_{2}H_{4}$

از آنجایی که قانون پایستاری جرم برقرار است، لذا طبق واکنش

$n C_{2}H_{4}\rightarrow (C_{2}H_{4})_{n}$

هر مقدار اتیلنی که به پلیمر تبدیل شود جرمش با جرم پلیمر برابر است. اگر جرم پلیمر m باشد آنگاه:

$m=4.023molC_{2}H_{4}\times \frac{28gr C_{2}H_{4}}{1molC_{2}H_{4}}=112.644$

پ.ن: در تمامی محاسبات از یک عامل مهم در واکنش بسپارش چشم پوشی شد!! بله دما عامل مهمی است، اما طبق فرض سوال ثابت فرض شد.

chimica · 1393/5/17

پاسخ : ▬ فیتیلستان شیمی، 10 مرداد 1393 ▬

100/100

سلام به همگی

$n=\frac{PV}{RT}\rightarrow n=\frac{10\times 10}{273\times 0.082}\rightarrow n=4.467molC_{2}H_{4}}$

$nC_{2}H_{4}\rightarrow (C_{2}H_{4})_n}$

$n_{2}=\frac{P_{2}V}{RT}=\frac{1\times 10}{273\times 0.082}=0.4467molC_{2}H_{4} باقیمانده$

0.4467مول اتن باقیمانده است.پس مقدار پلی اتیلن تولید شده 4.0203 یا 112.5648 گرم است...
امیدوارم درست باشه...
موفق باشید

▬ فیتیلستان شیمی، 10 مرداد 1393 ▬

سطح سوال این مسابقه برای شما چگونه بود؟

ساده و آسان (آب خوردن)

مشکل و فیتیله‌ای

khalina

مدیر آیریسک

mohamad_javad

Active Member

chimica

New Member