Question

40 балів :) Обчислити об'єм кисню, необхідний для згоряння 40 л суміші, що складається з 60% метану і 40% етану

Answer 1

Відповідь: 104 л кисню

Answer 2

Для того щоб обчислити об'єм кисню, необхідний для згоряння даної суміші метану та етану, ми спершу розрахуємо кількість молекул кожного з газів, які беруть участь у реакції згоряння, а потім визначимо необхідний об'єм кисню.

Спочатку визначимо масу кожного газу у 40 л суміші:

Маса метану (CH₄) = об'єм × густина = 40 л × 0,717 г/л (густина метану при н.у.) = 28,68 г Маса етану (C₂H₆) = об'єм × густина = 40 л × 1,265 г/л (густина етану при н.у.) = 50,6 г

Далі, ми розрахуємо кількість молекул кожного газу, використовуючи їх молекулярну масу та константу Авогадро (6.022 × 10²³ молекул/моль):

Кількість молекул метану = маса метану / молекулярна маса метану = 28,68 г / 16,04 г/моль = 1,79 моль Кількість молекул етану = маса етану / молекулярна маса етану = 50,6 г / 30,07 г/моль = 1,68 моль

Для повного згоряння метану та етану потрібен кисень згідно з наступними реакціями:

1. CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
2. C₂H₆ + 7O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

З реакцій видно, що для згоряння 1 молекули метану потрібно 2 молекули кисню, а для згоряння 1 молекули етану - 7 молекул кисню.

Загальна кількість кисню для метану = 1,79 моль (метан) × 2 молекули (кисень/метан) = 3,58 моль кисню Загальна кількість кисню для етану = 1,68 моль (етан) × 7 молекул (кисень/етан) = 11,76 моль кисню

Загальний об'єм кисню = (3,58 моль + 11,76 моль) × 22,71 л/моль (об'єм 1 молі кисню при н.у.) = 343,65 л

Отже, для згоряння 40 л суміші метану та етану знадобиться приблизно 343,65 л кисню.