Question

Спалили метан об'ємом 100л у кисні. Який газ буде в залишку, якщо взято 300л кисню (н.у.)?

Answer 1

Ответ:

За звичайних умов алкани не виявляють помітної активності. Вони хімічно інертні, не взаємодіють з кислотами, лугами, з таким сильним окисником, як калій перманганат. У цьому можна переконатися на досліді, діючи на різні насичені вуглеводні розчинами названих речовин. Якщо метан пропускати крізь розчин калій перманганату фіолетового кольору, то забарвлення не змінюється, що свідчить про відсутність будь-яких змін окисника.

Низька реакційна здатність алканів зумовлена порівняно високою енергією зв’язків С—С і С—Н (відповідно 343 і 414 кДж/моль). Для розриву цих зв’язків та ініціювання реакції за їх участю потрібні достатньо жорсткі умови, наприклад висока температура, наявність каталізатора, дія УФ- випромінювання.

Answer 2

Реакція спалювання метану (CH₄) у кисні (O₂) може бути представлена наступним чином:

\[ CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. \]

Це означає, що один молекул метану (CH₄) спалюється з двома молекулами кисню (O₂) і утворюється одна молекула вуглекислого газу (CO₂) і дві молекули води (H₂O).

Тепер давайте обчислимо об'єм вуглекислого газу, який утвориться при спалюванні 100 літрів метану:

\[ 100 \, \text{л CH₄} \times \left( \frac{1 \, \text{мол CH₄}}{22.4 \, \text{л CH₄}} \right) \times \left( \frac{1 \, \text{мол CO₂}}{1 \, \text{мол CH₄}} \right) \times \left( \frac{22.4 \, \text{л CO₂}}{1 \, \text{мол CO₂}} \right) = 100 \, \text{л CO₂}. \]

Отже, при повному спалюванні 100 літрів метану утворюється 100 літрів вуглекислого газу.

Тепер, якщо взяти 300 літрів кисню (нормальних умов), то за умови, що весь кисень бере участь у реакції, і його залишок не враховується, тобто його об'єм після реакції залишається 0 літрів. Весь кисень споживається у реакції, утворюючи воду із метану.

Отже, в результаті реакції залишок газу буде 0 літрів, а газу CO₂ буде утворено 100 літрів.