Химия

При сгорании образовалось 6,43 г воды (поглощена $CaCl_2$) и 9,82 г двуокиси углерода (поглощена $KOH$). Общая масса продуктов сгорания $6,43 + 9,82 = 16,25$ г. На долю $CO_2$ приходится

$\frac{9,82 \cdot 100}{16,25} = 60,4$ %.

На долю $H_2O$ приходится

$\frac{6,43 \cdot 100}{16,25} = 39,6$ %.

Отношение числа молей воды к числу молей $CO_2$ в продуктах сгорания

$H_2O : CO_2 = \frac{39,6}{18} : \frac{60,4}{44} = 2,2 : 1,373 = 8 : 5$,

т. е. на 5 молей $CO_2$ приходится 8 молей $H_2O (1 : 1,6)$. Из сравнения уравнений сгорания простейших углеводородов

$CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O$ ($1 : 2$),
$C_2H_6 + 3,5O_2 = 2CO_3 + 3H_2O$ ($1 : 1,5$),
$C_3H_8 + 5O_2 = 3CO_2 + 4H_2O$ ($1 : 1,33$)

следует, что соотношение $CO_2 : H_2O > 1,5$ может быть только при наличии в смеси метана; тогда второй углеводород представляет собой этан.

При сжигании $х$ молей $CH_4$ образуется $х$ молей $CO_2$ и $2 х$ моль $H_2O$.
При сжигании $у$ молей $C_2H_6$ образуется $2 у$ молей $CO_2$ и $3у$ молей $H_2O$.
Ранее установлено, что в продуктах сгорания

$\frac{CO_2}{H_2O} = \frac{x+2y}{2x+3y} = \frac{5}{8}$,

откуда

$8x + 16y = 10x + 15y$, или $у = 2х$,

т. е. на долю метана приходится 1/3 или $33,3 %$, а на долю этана 2/3, или $66,7 %$, объема газовой смеси. Масса моля смеси ($16 \cdot 1/3 + 30 \cdot 2/3$ г), а процентное содержание газов в смеси по массе

$CH_4$: $\frac {16 \cdot 1/3 \cdot 100}{16 \cdot 1/3 + 30 \cdot 2/3} = \frac{16 \cdot 100}{76} = 21,5$ %,
$C_2H_6$: $\frac {30 \cdot 2/3 \cdot 100}{16 \cdot 1/3 + 30 \cdot 2/3} = \frac{60 \cdot 100}{76} = 78,5$ %.