Для начала определим количество молей бутадиена-1,3, которое прореагировало при гидрировании:

n(C4H6) = m/M = 5,4 г / 54 г/моль = 0,1 моль

Следовательно, количество молей брома, которое обесцветило бромную воду:

n(Br2) = w(Br2) × V(Br2) / M(Br2) = 0,04 × 80 г / 160 г/моль = 0,02 моль

Так как каждый моль брома реагирует с одним моль бутадиена и двумя молями бутена-2, то можем записать уравнение реакции:

C4H6 + Br2 -> C4H10 + 2HBr

Из уравнения следует, что мольный коэффициент bутана равен 1, а бутен-2 - 2. Следовательно, количество молей бутана:

n(C4H10) = n(Br2) = 0,02 моль

Масса бутана равна:

m(C4H10) = n(C4H10) × M(C4H10) = 0,02 моль × 58 г/моль = 1,16 г

Так как мы знаем общую массу смеси углеводородов (5,4 г), то можем найти массовую долю бутана в ней:

w(C4H10) = m(C4H10) / m(смесь) = 1,16 г / 5,4 г × 100% ≈ 21,5%

Итак, массовая доля бутана в смеси углеводородов составляет примерно 21,5%.