Question

Суміш масою 50 г, що складається з метанолу (масова частка 32%) та етанолу, спалили. Обчисліть об'єм витраченого повітря.​

Answer 1

Ответ:

316.5 л

Объяснение:

Пишемо рівняння обох реакцій

CH₃OH + 1.5O₂ = CO₂ + 2H₂O

C₂H₅OH + 3O₂ = 2CO₂ + 3H₂O

Якщо масова частка метанолу 32% від 50 г суміші, то маса метанолу дорівнює 16 г, а етанолу, відповідно, 34 г. Рахуємо об'єм кисню, що витратився для спалювання цієї суміші

$V(O_2) = \dfrac{1.5 \cdot m(CH_3OH) \cdot V_M}{M(CH_3OH)} + \dfrac{3 \cdot m(C_2H_5OH) \cdot V_M}{M(C_2H_5OH)} \\\\V(O_2) = \dfrac{1.5 \cdot 16 \cdot 22.4}{32} + \dfrac{3 \cdot 34 \cdot 22.4}{46} \approx 66.47\;l$

Враховуючи, що об'ємна частка кисню у повітрі близько 21%, рахуємо об'єм витраченого повітря

V(повітря) = V(O₂) / φ = 66.47 / 0.21 ≈ 316.5 л

Answer 2

Для обчислення об'єму витраченого повітря спільно з метанолом та етанолом під час їх згоряння, спочатку потрібно знайти масу кожного з цих компонентів, які згоряють.

1. Знайдемо масу метанолу і етанолу в суміші:

Маса метанолу = 50 г * 0.32 = 16 г Маса етанолу = 50 г - 16 г = 34 г

2. Запишемо хімічну реакцію спалювання метанолу (CH3OH) та етанолу (C2H5OH) у кисні (O2):

CH3OH + 3/2 O2 -> CO2 + 2H2O C2H5OH + 3 O2 -> 2 CO2 + 3 H2O

3. Знайдемо масу кисню (O2), необхідного для повного згоряння кожного компонента:

Маса кисню для метанолу = 16 г * (3/2) = 24 г Маса кисню для етанолу = 34 г * 3 = 102 г

4. Загальна маса кисню, необхідного для згоряння обох компонентів:

Загальна маса кисню = 24 г + 102 г = 126 г

5. Оскільки відомо, що 1 моль O2 має об'єм близько 22.4 літра при стандартних умовах, знайдемо об'єм кисню (O2), який згорить:

Об'єм O2 = (маса O2) / (маса молекули O2) Об'єм O2 = 126 г / 32 г/моль ≈ 3.94 моль

6. Тепер знаємо, що для згоряння кисню потрібний 3.94 моль, а згоряння метанолу та етанолу відбувається відповідно 3/2 моль і 3 моль кисню. Об'єм кисню буде обмежуючим фактором у реакції, тобто його кількість буде визначати об'єм витраченого повітря.

7. Знаходимо об'єм витраченого повітря:

Об'єм повітря = об'єм O2 = 3.94 моль * 22.4 л/моль ≈ 88.26 літрів

Отже, об'єм витраченого повітря становить приблизно 88.26 літрів.