Question

Очень срочно!!!!!який об'єм повітря при н.у. витрачається при повному згоранні 20г метану?​

Answer 1

Відповідь:

об'ємна частка кисню в повітрі   w(O2)=21%=0,21

CH4+2O2=CO2+2H2O

M(CH4)=16г/моль

n(CH4)=20/16=1,25моль

n(CH4):n(O2)=1:2

n(O2)1,25*2=2,5моль

V(O2)=2,5*22,4=56л

V(повітря)=56/0,21=267л

Answer 2

Об'єм повітря, який витрачається при повному згоранні 20 г метану, можна визначити за допомогою хімічного рівняння для згорання метану та використання закону об'ємів газів. Хімічне рівняння для згорання метану виглядає наступним чином:

\[CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O.\]

Це рівняння показує, що одна молекула метану (CH₄) згорає з двома молекулами кисню (O₂) і утворює одну молекулу діоксиду вуглецю (CO₂) та дві молекули води (H₂O).

Тепер визначимо кількість молей метану. Маса одного молекули метану \(CH_4\) дорівнює сумі мас атомів вуглецю і водню:

\[12.01 \, \text{г/моль} + 4 \times 1.01 \, \text{г/моль} = 16.05 \, \text{г/моль}.\]

Отже, кількість молекул метану дорівнює:

\[ \frac{20 \, \text{г}}{16.05 \, \text{г/моль}} \approx 1.246 \, \text{моль}.\]

Так як згорання відбувається в мольних співвідношеннях, то маса продуктів також буде відповідати цим співвідношенням. Таким чином, кількість молей кисню, яка необхідна для повного згорання метану, дорівнює \(2 \times 1.246 \, \text{моль} = 2.492 \, \text{моль}\).

Тепер можемо використати ідеальний газовий закон, який говорить, що об'єм газу пропорційний кількості молей газу за постійної температури і тиску:

\[V_1 / n_1 = V_2 / n_2,\]

де \(V_1\) і \(n_1\) - об'єм і кількість молей метану в початковому стані, \(V_2\) і \(n_2\) - об'єм і кількість молей газів після реакції.

Якщо прийняти, що початковий стан визначається 20 г метану, то об'єм \(V_1\) можна виразити як:

\[V_1 = \frac{20 \, \text{г}}{16.05 \, \text{г/моль}} \times V_{\text{моль}},\]

де \(V_{\text{моль}}\) - мольний об'єм газу при нормальних умовах (н. у.) - при температурі 0 °C і тиску 1 атмосфера. Зазвичай \(V_{\text{моль}} \approx 22.4 \, \text{л/моль}\).

Отже,

\[V_1 \approx \frac{20 \, \text{г}}{16.05 \, \text{г/моль}} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 27.85 \, \text{л}.\]

Тепер ми можемо визначити об'єм \(V_2\) після реакції, використовуючи відношення між кількістю молей метану та продуктів згорання:

\[V_2 = n_2 \times V_{\text{моль}} = (1.246 \, \text{моль} + 2.492 \, \text{моль}) \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 89.58 \, \text{л}.\]

Отже, об'єм повітря, який витрачається при повному згоранні 20 г метану при нормальних умовах, дорівнює приблизно \(89.58 \, \text{л} - 27.85 \, \text{л} \approx 61.73 \, \text{л}\).