Question

Обчисліть об’єм кисню, необхідного для повного згоряння алкану об’ємом 3 л , відносна густина якого за гелієм дорівнює 18?

Answer 1

Відомо: V(алкану)=3 л, DHe(алкану)=18.

Знайти: формулу алкану-? V(O2)-?

Розв'язування:

З формули обчислення відносної густини алкану знаходимо відносну молекулярну масу алкану:  

DHe(алкану)=Mr(алкану)/Mr(He), звідси  

Mr(алкану)=Dне(алкану)•Mr(He)=18•4=72

Загальна формула алканів СnH2n+2, тому

Mr(СnH2n+2)=Ar(C)•n+Ar(H)•(2n+2)=12•n+1•(2n+2)=12n+2n+2=14n+2.

Складаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його.

14n+2=72

14n=72-2                            

14n=70                                  

n=70:14                                  

n=5

Отже, формула алкану С5Н12 - це пентан.

Записуємо рівняння горіння пентану: C5H12+8O2->5CO2+6H2O

Для згоряння 1 молекули пентану витрачається 8 молекули кисню, тому об’єми пентану та кисню співвідносяться як 1:8. Отже, для згоряння будь-якого об’єму пентану витрачається кисню у 8 разів більше:

V(O2)=8•V(С5Н12)=8•3 л=24 л.

Відповідь: C5H12, 24 л.

Answer 2

Для обчислення об'єму кисню, необхідного для повного згоряння алкану, ми спочатку повинні знайти його хімічну формулу та балансовану реакцію згоряння.

Алкани - це нафтопродукти, що складаються з вуглецю та водню. Загальна формула алканів - CnH2n+2.

Оскільки в даній задачі ми не вказано, який саме алкан розглядаємо, давайте для прикладу візьмемо найпростіший алкан - метан (CH4). Для нього балансована реакція згоряння виглядає наступним чином:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Тепер, щоб обчислити об'єм кисню, необхідного для згоряння 3 літрів алкану, використаємо стехіометрію, що базується на коефіцієнтах реакції.

З рівняння реакції видно, що для повного згоряння 1 молекули алкану (наприклад, 1 молекули метану) необхідно 2 молекули кисню.

Отже, об'єм кисню, необхідний для згоряння 1 молекули алкану, буде половиною об'єму алкану.

Об'єм 1 молекули алкану (метану) = 3 л Об'єм 1 молекули кисню = 3 л / 2 = 1.5 л

Таким чином, об'єм кисню, необхідний для повного згоряння алкану об'ємом 3 л, становитиме 1.5 л.