Question

Напишіть рівняння реакції горіння метанолу та обчисліть об’єм кисню, необхідний для спалювання 50 мл метанолу, густина якого 0,79 г/мл (н. у.).​

Answer 1

.........................

Answer 2

Реакція горіння метанолу (CH₃OH) в кисні (O₂) має такий вигляд:

2CH₃OH + 3O₂ -> 2CO₂ + 4H₂O

Ця реакція показує, що для спалювання 2 молекул метанолу потрібно 3 молекули кисню.

Спочатку, потрібно перевести об'єм метанолу з мл до літрів: 1 л = 1000 мл 50 мл = 50/1000 л = 0,05 л

Тепер обчислимо масу 50 мл метанолу: Густина метанолу = 0,79 г/мл Маса метанолу = об'єм × густина = 0,05 л × 0,79 г/мл = 0,0395 кг

Тепер, враховуючи реакцію горіння, маса кисню, необхідна для спалювання 0,0395 кг метанолу, обчислюється наступним чином:

Маса O₂ = маса метанолу × (3 молекули O₂ / 2 молекули CH₃OH) = 0,0395 кг × (3 / 2) ≈ 0,05925 кг

Тепер переведемо масу кисню з кілограмів до літрів. Знаючи, що маса одного молекули кисню (O₂) дорівнює приблизно 0,032 кг/моль, ми можемо обчислити кількість молекул:

Кількість молекул O₂ = маса O₂ / масу одного молекули O₂ ≈ 0,05925 кг / 0,032 кг/моль ≈ 1,851 моль

Тепер використовуємо ідеальний газовий закон для перетворення молей кисню в об'єм (при нормальних умовах):

V = nRT/P

де: V - об'єм кисню в літрах n - кількість молекул кисню (моль) R - універсальна газова стала (приблизно 0,0821 л⋅атм/(моль⋅K)) T - температура в Кельвінах (при нормальних умовах 298 К) P - тиск (при нормальних умовах 1 атм)

Підставимо значення:

V = 1,851 моль × 0,0821 л⋅атм/(моль⋅K) × 298 К / 1 атм ≈ 46,46 л

Таким чином, для спалювання 50 мл метанолу необхідно близько 46,46 л кисню.