Question

Какой объем кислорода потребуется для сжигания 30 грамм метана?

Answer 1

     30 г     х л

    СН4 + О2 = СО2 + 2Н2О

16г/моль  22,4 л/моль

составляем пропорцию: 30 / 16 = х / 22,4

отсюда х = 30*22,4 / 16 = 42 л

Ответ: для сжигания 30 г метана потребуется 42 л кислорода

Answer 2

Для определения объема кислорода, необходимого для сжигания 30 грамм метана (CH4), нам понадобится уравнение реакции сгорания метана.

Уравнение сгорания метана:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что для полного сжигания 1 молекулы метана требуется 2 молекулы кислорода. Таким образом, массовое соотношение между метаном и кислородом будет следующим:

Масса CH4 : Масса O2 = 1 : 2

1 молекула CH4 (метана) весит примерно 16 грамм, а 1 молекула O2 (кислорода) весит примерно 32 грамма.

Теперь, чтобы вычислить объем кислорода, нужного для сжигания 30 грамм метана, выполним следующие шаги:

1. Переведем 30 грамм метана в молы. Молярная масса CH4 = 12.01 г/моль (углерод) + 1.01 г/моль (водород) = 16.01 г/моль. Таким образом, 30 г метана составляют:

Молы CH4 = Масса CH4 / Молярная масса CH4 = 30 г / 16.01 г/моль ≈ 1.874 моль CH4

2. Так как соотношение между метаном и кислородом равно 1 : 2, то количество молей кислорода (O2) необходимых для сжигания 1.874 моль CH4:

Молы O2 = 1.874 моль CH4 × 2 моль O2 / 1 моль CH4 ≈ 3.748 моль O2

3. Теперь, чтобы найти объем кислорода, используем идеальный газовый закон. При стандартных условиях (нормальные условия, НУ: 0°C и 1 атм), объем одного моля газа равен приблизительно 22.71 литров.

Объем O2 = Молы O2 × Объем одного моля газа (при НУ) ≈ 3.748 моль × 22.71 л/моль ≈ 85.12 л

Таким образом, для полного сжигания 30 грамм метана потребуется приблизительно 85.12 литров кислорода при стандартных условиях.