Question

Сколько литров воздуха (н.у.) для сжигания 1 молей метана объемная доля кислорода в воздухе 20%

Answer 1

CH4 + 2O2 → CO2↑ + 2H2O

Согласно уравнению реакции, с 1 моль метана (CH4) взаимодействует 2 моль O2. Следовательно, n(O2) = 2*n(CH4) = 2*1 = 2 моль

V(воздуха) = V(O2)/φ(O2) = 2/0.2 = 10 л

Answer 2

Для сжигания 1 моля метана (CH4) требуется 2 молекулы кислорода (O2), так как химическое уравнение реакции сжигания метана выглядит следующим образом:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Здесь CH4 - метан, O2 - кислород, CO2 - углекислый газ, H2O - вода.

Молярная масса метана (CH4) = 12.01 г/моль (углерод) + 4 * 1.01 г/моль (водород) = 16.05 г/моль.

Молярная масса кислорода (O2) = 2 * 16.00 г/моль = 32.00 г/моль.

Теперь, чтобы вычислить количество литров воздуха при н.у. (нормальных условиях) для сжигания 1 моля метана, нужно знать объем мола газа при н.у.:

Объем мола газа при н.у. (Vн.у.) = 22.71 л.

Теперь вычислим количество кислорода, необходимого для сжигания 1 моля метана:

Количество O2 = 2 моля * Vн.у. = 2 * 22.71 л = 45.42 л.

Но в воздухе кислород составляет только 20% от объема, остальное - азот и другие компоненты. Поэтому, чтобы вычислить общий объем воздуха, необходимый для сжигания 1 моля метана, нужно разделить количество кислорода на его объемную долю:

Объем воздуха = Количество O2 / Объемная доля O2 в воздухе

Объем воздуха = 45.42 л / 0.20 ≈ 227.1 л.

Таким образом, для сжигания 1 моля метана при н.у. потребуется около 227.1 литров воздуха.