Question

Вычислить объём кислорода и объём воздуха , которые потребуются для сгорания 30л пропана (с3Н8). Пожалуйста, со всеми формулами и пояснениями

Answer 1

C3H8+5O2-->3CO2+4H2O - уравнение реакции

Объем прямо пропорционален химическому количеству, поэтому можно сразу по уравнению реакции вычислять объем, не переводя в моли.

V(O2)=V(C3H8)*5=30л*5=150 л (из коэффициентов уравнения)

В воздухе 21% кислорода по объему. Тогда

V(возд.)=V(O2)/0,21=150л/0,21≈714 л.

Ответ: V(O2)=150 л; V(возд.)=714 л.

Answer 2

Для вычисления объема кислорода и объема воздуха, необходимого для полного сгорания 30 литров пропана (C3H8), мы будем использовать химическое уравнение сгорания пропана и стехиометрические соотношения между реагентами и продуктами.

Сначала определим химическое уравнение сгорания пропана:

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Из уравнения видно, что для полного сгорания одного молекулы пропана требуется 5 молекул кислорода.

1 молекула пропана (C3H8) = 5 молекул кислорода (O2)

Теперь рассчитаем, сколько молекул пропана содержится в 30 литрах:

Объем идеального газа можно выразить через количество молекул следующим образом: V = nRT/P,

где: V - объем газа, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная (приближенно 8.314 м^3⋅кПа / (моль⋅К)), T - температура в кельвинах, P - давление.

При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает примерно 22.71 л.

Масса молекулы пропана (C3H8) составляет примерно 44 г/моль, а масса молекулы кислорода (O2) составляет примерно 32 г/моль.

Масса пропана (C3H8) в 30 литрах: m(C3H8) = V * ρ(C3H8), где: V = 30 л, ρ(C3H8) - плотность пропана (приблизительно 1.88 кг/м³).

Теперь рассчитаем количество молекул пропана в массе m(C3H8): n(C3H8) = m(C3H8) / M(C3H8), где: M(C3H8) - молярная масса пропана (44 г/моль).

Таким образом, у нас будет количество молекул пропана, и мы сможем вычислить количество молекул кислорода, необходимых для сгорания этого количества пропана:

n(O2) = 5 * n(C3H8).

И, наконец, переведем количество молекул кислорода в объем кислорода и объем воздуха:

V(O2) = n(O2) * V_mol(O2), где: V_mol(O2) - объем 1 молекулы кислорода (при нормальных условиях примерно 22.71 л/моль).

Объем воздуха будет равен объему кислорода, так как кислород составляет примерно 21% объема воздуха.

Подставляя все значения и производя расчеты, мы можем получить окончательные результаты.