Question

Какой объём кислорода потребуется для сжигания 50 литров этилена? Какая масса воды при этом образуется?

Answer 1

С2Н4+3О2=2СО2+2Н2О

Согласно закону объемных отношений, для сжигания 50 л этилена необходимо в 3 раза больше О2,т.е. 150 л.

n C2H4=50л/22,4моль/л=2,23моль

n H2O=2 nC2H4= 4,46 моль

mH2O= 4,46моль*18г/моль=80,36 г

Answer 2

Для сжигания этилена (C2H4) в кислороде (O2) необходимо соответствующее количество кислорода для полного окисления всех атомов углерода и водорода в этилене до CO2 и H2O. Уравнение реакции сгорания этилена выглядит следующим образом:

C2H4 + 3 O2 -> 2 CO2 + 2 H2O

Из уравнения видно, что каждый молекула этилена (C2H4) требует 3 молекулы кислорода (O2) для полного сжигания. Поскольку вам дан объем этилена в литрах, нужно убедиться, что температура и давление также учитываются, чтобы выполнить расчеты в соответствии с уравнением состояния газа.

Объем газов связан с количеством вещества через идеальное газовое уравнение:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в Кельвинах).

Важно отметить, что при сжигании газы должны быть взяты в одинаковых условиях, поэтому объем кислорода нужно перевести в молы, используя идеальное газовое уравнение. В стандартных условиях (0°C и 1 атм), один молекула газа занимает около 22,7 литров.

Теперь проведем расчеты:

1. Переводим 50 л этилена в молы: 50 л / 22.7 л/моль ≈ 2.2 моль C2H4

2. Находим количество кислорода (O2), необходимое для сжигания 2.2 моль C2H4: 2.2 моль C2H4 × 3 моль O2/моль C2H4 = 6.6 моль O2

3. Переводим 6.6 моль O2 в литры (при стандартных условиях): 6.6 моль × 22.7 л/моль ≈ 150 л O2

Таким образом, для сжигания 50 литров этилена потребуется около 150 литров кислорода.

Теперь давайте определим массу образовавшейся воды (H2O). Из уравнения реакции видно, что за каждые две молекулы воды образуется одна молекула этилена. Поэтому, так как у нас 2.2 моль C2H4, образуется 2.2 моль H2O.

Масса воды будет равна: Масса H2O = молярная масса H2O × количество молей H2O

Молярная масса H2O = 2 * масса H + масса O = 2 * 1.01 г/моль + 16.00 г/моль = 18.02 г/моль

Масса H2O = 18.02 г/моль × 2.2 моль ≈ 39.64 г

Таким образом, при сжигании 50 литров этилена образуется примерно 150 литров воды массой около 39.64 грамма.