Question

Суміш метану та пропану об’ємом 5,6 л (н.у.) повністю спалили в надлишку кисню. Унаслідок цього утворився карбон (IV) оксид об’ємом 10,08 л (н.у.). Обчисліть об’ємну частку (%) метану у початковій суміші.

Answer 1

Для вирішення цієї задачі потрібно використати хімічну реакцію спалювання метану (CH₄) та пропану (C₃H₈) у наявності надлишку кисню (O₂).

Реакція спалювання метану: CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O

Реакція спалювання пропану: C₃H₈ + 5O₂ -> 3CO₂ + 4H₂O

Ми знаємо, що під час спалювання 5,6 л суміші (н.у.) утворився 10,08 л CO₂ (н.у.). Таким чином, об'єм кисню, який спалився, дорівнює різниці між початковим об'ємом суміші та об'ємом утвореного CO₂:

Об'єм кисню = 5,6 л - 10,08 л = -4,48 л

Оскільки кисень був у надлишку, то ми можемо вважати, що всі 4,48 л кисню спалилися під час реакції.

Розглянемо реакцію спалювання метану (CH₄). Вона потребує 2 молекули кисню (O₂) на кожну молекулу метану (CH₄).

Таким чином, для спалювання 4,48 л кисню потрібно 2 * 4,48 л = 8,96 л метану.

Тепер можемо обчислити об'ємну частку (%) метану у початковій суміші:

Об'ємна частка метану = (Об'єм метану / Об'єм суміші) * 100 = (8,96 л / 5,6 л) * 100 ≈ 160%

Отже, об'ємна частка метану у початковій суміші становить приблизно 160%.