Question

Определите массу кислорода необходимую для сжигания 10 килограмм метана

Answer 1

Дано:

Метан - СН4

m(CH4) = 10 кг = 10000 г

Решение:

Вычислим количество вещества метан СН4 - n(CH4) = m(CH4) / M(CH4) = 10000 / (12 + 4 * 1) = 10000 / 16 = 625 моль

Составим пропорцию - CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

Вычислим количество вещества кислород О2 - n(O2) = 2n(CH4) = 2 * 625 = 1250 моль

Вычислим массу вещества кислород О2 - m(О2) = n(O2)M(O2) = 1250 * 32 = 40000 г = 40 кг

Ответ: 40 килограмм кислорода понадобится для сжигания 10 килограмм метана

Answer 2

Для определения массы кислорода, необходимого для полного сжигания 10 килограммов метана (CH4), сначала нужно составить уравнение реакции сжигания метана.

Уравнение реакции сжигания метана (CH4) с кислородом (O2) выглядит следующим образом:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что для сжигания одной молекулы метана требуется 2 молекулы кислорода. Теперь давайте переведем массу метана в молекулярные единицы и используем соотношение 1 моль CH4 = 16 грамм:

Масса метана (CH4) = 10 кг = 10,000 г Молярная масса метана (CH4) = 12.01 г/моль (углерод) + 4.01 г/моль (водород) = 16.05 г/моль

Теперь найдем количество молей метана:

Количество молей CH4 = Масса метана / Молярная масса метана Количество молей CH4 = 10,000 г / 16.05 г/моль ≈ 623.05 моль

Так как для сжигания одной молекулы метана требуется 2 молекулы кислорода, то нам нужно удвоить количество молей метана для определения количества молей кислорода:

Количество молей O2 = 2 * Количество молей CH4 Количество молей O2 = 2 * 623.05 моль ≈ 1246.10 моль

Теперь найдем массу кислорода:

Масса кислорода = Количество молей O2 * Молярная масса кислорода Молярная масса кислорода (O2) = 16.00 г/моль (кислород) * 2 = 32.00 г/моль

Масса кислорода = 1246.10 моль * 32.00 г/моль ≈ 39,875 г

Таким образом, примерно 39,875 г (или округленно 39.88 кг) кислорода необходимо для полного сжигания 10 килограммов метана.