Question

Какой объем кислорода (н.у) необходим для сжигания 120мл смеси метана и бутана. Если объемная доля бутана в смеси 80%

Answer 1

Ответ:

Объясненω% об. (бутана)= 80%, ω% об. (метана)= 20%

V(бутана) = 120·0,8=96 мл

V(метана) = 120·0,2=24 мл

По закону Авогадро, отношение объемов газов при одинаковых условиях равно отношению их количеств (молей).

Из уравнений реакций горения:

С2Н6 + 3,5 О2 = 2СО2 + 3Н2О

поэтому V(бутана) : V(О2) = 1 : 3,5 => V(О2) = 96 · 3,5 = 336 мл

СН4 + 2 О2 = СО2 + 2Н2О

поэтому V(метана) : V(О2) = 1 : 2 => V(О2) = 24 · 2 =48 мл

V(О2 общ.) = 336 мл + 48 мл = 384 млие:

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо воспользоваться химическим уравнением реакции сжигания метана и бутана в кислороде:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O (уравнение сжигания метана) C4H10 + 13O2 -> 4CO2 + 5H2O (уравнение сжигания бутана)

Из уравнений видно, что для полного сжигания 1 молекулы метана необходимо 2 молекулы кислорода, а для полного сжигания 1 молекулы бутана необходимо 13 молекул кислорода.

Теперь рассмотрим объемную долю бутана в смеси, которая составляет 80%. Это значит, что в 100 мл смеси содержится 80 мл бутана. Следовательно, в 120 мл смеси содержится (80/100) * 120 = 96 мл бутана.

Для сжигания 96 мл бутана необходимо: 96 мл бутана * (13 молекул O2 / 1 молекула C4H10) * (22,4 литра O2 / 1 молекула O2) = 304,32 литра кислорода.

Для сжигания метана нам также необходимо знать его объемную долю в смеси. Поскольку сумма объемных долей всех компонентов смеси равна 100%, то в данном случае объемная доля метана равна (1 - 80) = 20%.

Теперь рассмотрим объемную долю метана в 120 мл смеси, которая составляет 20%. Это значит, что в 100 мл смеси содержится 20 мл метана. Следовательно, в 120 мл смеси содержится (20/100) * 120 = 24 мл метана.

Для сжигания 24 мл метана необходимо: 24 мл метана * (2 молекулы O2 / 1 молекула CH4) * (22,4 литра O2 / 1 молекула O2) = 106,56 литров кислорода.

Теперь сложим полученные объемы кислорода для сжигания бутана и метана: 304,32 л + 106,56 л = 410,88 л.

Итак, для сжигания 120 мл смеси метана и бутана с объемной долей бутана в смеси 80% необходимо 410,88 литров кислорода (н.у).