Question

Який об’єм повітря витратиться на спалювання 345 г етанолу?

Answer 1

Відповідь:

Дано: m(етанол) - 345 г.

Знайти: V (повітря, що витратиться на його спалювання)

Для того, щоб визначити об’єм повітря, необхідного для спалювання етанолу, потрібно використати рівняння реакції його згоряння та стехіометрію.

Рівняння реакції згоряння етанолу:

$C_{2}H_{5}OH + 3O_{2} -- > 2CO_{2} + 3H_{2}O$

За цим рівнянням, для повного згоряння 1 моль етанолу (молярна маса якого дорівнює 46 г/моль) необхідно 3 молі кисню, тобто 96 г кисню. Отже, для 345 г етанолу необхідно:

(345 г етанолу) / (46 г/моль) = 7.5 моль етанолу

Тоді кількість кисню, яка необхідна для повного згоряння 7.5 моль етанолу, буде:

3 моля кисню/моль етанолу × 7.5 моль етанолу = 22.5 моль кисню

Об’єм кисню за нормальних умов (тиск 1 атм, температура 273 К) можна визначити за формулою ідеального газу:

V = nRT/P,

де V - об’єм газу (в літрах), n - кількість речовини (в молях), R - універсальна газова стала (0.082 л·атм/моль·К), T - температура (в Кельвінах), P - тиск (в атмосферах).

При нормальних умовах тиск дорівнює 1 атм, температура - 273 К, отже:

V = (22.5 моль × 0.082 л·атм/моль·К × 273 К) / 1 атм = 495 л

Отже, для повного згоряння 345 г етанолу необхідно 495 л повітря за нормальних умов.

Answer 2

Для того, щоб визначити об'єм повітря, який витратиться на спалювання 345 г етанолу, ми можемо використовувати закони стехіометрії та знати хімічну реакцію спалювання етанолу.

Хімічна реакція спалювання етанолу (C₂H₅OH) має такий вигляд:

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Ця реакція показує, що для спалювання 1 молекули етанолу потрібно 3 молекули кисню. Молекулярна маса етанолу (C₂H₅OH) дорівнює приблизно 46 г/моль. Таким чином, 345 г етанолу дорівнює приблизно 345/46 ≈ 7.5 моль етанолу.

Оскільки на кожен моль етанолу потрібно 3 молекули кисню, то для 7.5 моль етанолу потрібно:

7.5 моль етанолу * 3 молекули O₂/моль етанолу = 22.5 молекул O₂

Тепер ми знаємо, що потрібно 22.5 молекул O₂ для спалювання 345 г етанолу. Одна молекула кисню (O₂) має об'єм при стандартних умовах (0°С і 1 атмосферний тиск) приблизно 22.4 літра.

Таким чином, об'єм повітря, який витратиться на спалювання 345 г етанолу, дорівнює:

22.5 молекул O₂ * 22.4 л/моль = приблизно 504 літри повітря.

Отже, для спалювання 345 г етанолу потрібно приблизно 504 літри повітря при стандартних умовах.