Question

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

Answer 1

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

(фото)якщо що то там в кінці ОН треба дописати

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 того щоб обчислити об'єм витраченого повітря, потрібно знати, що під час згорання алкоголю, масова кількість кисню, який витрачається, залежить від масової кількості алкоголю та його складу.

Для метанолу (CH3OH) реакція згорання виглядає наступним чином: CH3OH + 1.5 O2 -> CO2 + 2 H2O

Для етанолу (C2H5OH) реакція згорання має такий вигляд: C2H5OH + 3 O2 -> 2 CO2 + 3 H2O

Запишемо рівняння згорання суміші з масовою часткою метанолу 32% та етанолу (1 - 0.32 = 0.68) 68%:

0.32 * 50 г метанолу + 0.68 * 50 г етанолу + затрачений кисень -> продукти згорання

Тепер знайдемо молекулярні маси речовин: Метанол (CH3OH): 12.01 + 3 * 1.01 + 16.00 = 32.04 г/моль Етанол (C2H5OH): 2 * 12.01 + 6 * 1.01 + 16.00 = 46.07 г/моль

Тепер обчислимо кількість молей метанолу та етанолу в суміші: Молі метанолу = (0.32 * 50 г) / 32.04 г/моль ≈ 0.50 моль Молі етанолу = (0.68 * 50 г) / 46.07 г/моль ≈ 0.74 моль

Тепер знайдемо затрачений кисень. За рівняннями згорання, кожен молекулярний масив метанолу потребує 1.5 молі кисню, а етанолу - 3 молі кисню:

Затрачений кисень для метанолу = 0.50 моль * 1.5 моль = 0.75 моль Затрачений кисень для етанолу = 0.74 моль * 3 моль = 2.22 моль

Загальна кількість затраченого кисню: 0.75 моль + 2.22 моль = 2.97 моль

За умовами, один моль газу займає 22.4 літра об'єму при нормальних умовах (температурі 0 °C та тиску 1 атмосфера). Таким чином, об'єм витраченого повітря дорівнює:

Об'єм витраченого повітря = 2.97 моль * 22.4 л/моль ≈ 66.53 л

Отже, для згорання 50 г суміші метанолу та етанолу необхідний об'єм повітря при нормальних умовах становить близько 66.53 л.