Question

Який об'єм повітря необхідно для спалювання 20л сполуки у якій 85,7% Карбону 14,3% Гідрогену, а відносна густина за азотом 3.​Даю 40 балів!!

Answer 1

Спочатку треба знайти масу Карбону та Гідрогену у сполуці.

Оскільки сполука містить 85,7% Карбону та 14,3% Гідрогену, то масові частки цих елементів будуть:

масова частка Карбону = 85,7 / 100 = 0,857

масова частка Гідрогену = 14,3 / 100 = 0,143

Нехай m - маса сполуки, тоді:

маса Карбону = 0,857 * m

маса Гідрогену = 0,143 * m

Далі, за допомогою хімічної реакції можна знайти кількість кисню, який потрібен для повного згоряння сполуки. Оскільки в даному завданні немає формули сполуки, ми не можемо записати точну реакцію, але ми можемо припустити, що сполука повністю складається з Карбону та Гідрогену, і при цьому повністю перетворюється в CO2 та H2O.

За законом збереження маси, маса кисню, необхідна для повного згоряння, дорівнює масі Карбону та Гідрогену в сполуці:

маса кисню = маса Карбону + маса Гідрогену = 0,857m + 0,143m = m

Отже, необхідний об'єм кисню для повного згоряння сполуки дорівнює:

V(O2) = m * (RT/P) = (m/M) * (R/P) * T

де M - молярна маса кисню, R - універсальна газова стала, P - тиск повітря, T - температура в Кельвінах.

Молярна маса кисню M = 32 г/моль.

Розрахуємо масу сполуки. Для цього, ми знаємо, що об'єм сполуки дорівнює 20 л, а відносна густина сполуки за азотом 3. Таким чином, маса сполуки дорівнює:

маса сполуки = об'єм * відносна густина = 20 * 3 = 60 г

Answer 2

Для начала узнаем, что это за соединение.

1) Т.к. относительная плотность по азоту равна 3, то:

х / 28 = 3

x = 3 * 28

x = 84

Молекулярная масса вещества равна 84.

2)

Теперь найдем количество атомов углерода и водорода в соединении:

Составим уравнение:

х / 84 * 100 = 85.7 %

100x / 84 = 85.7 %

100x / 84 = 857 / 10

100x = 84 * 857 / 10

100x = 7198.8

x = 7198.8 / 100

х = 71.988, округлим до 72.

Отсюда: x = 72

Т.к. атомная масса углерода равна 12, то количество атомов углерода в соединении равно:

72 / 12 = 6.

У нас есть уже 6 атомов углерода, двигаемся дальше.

Для нахождения количества атомов водорода тоже составим уравнение:

x / 84 * 100 = 14.3 %

100x / 84 = 14.3 %

100x / 84 = 143 / 10

100x = 84 * 143 / 10

100x = 1201.2

x = 1201.2 / 100

x = 12.012, округлим до 12.

Отсюда: x = 12.

Т.к. атомная масса водорода равна 1, то количество атомов углерода в соединении равно:

12 / 1 = 12.

Отсюда: это соединение циклогексан (C6H12).

Теперь составим уравнение его горения:

20 л        х л

C6H12 + 9O2 = 6CO2 + 6H2O

22.4       201.6

Отсюда: х = 20 * 201.6 / 22.4 = 180 литров кислорода.

НО!!!!!!

Так как в воздухе всего 21 процент кислорода, отсюда пропорция:

180 литров = 21 процент

х литров = 100 процентов.

х = 180 * 100 / 21 = 857 литров.

Ответ: 857 литров воздуха.

Answer 3

Для розв'язання цього завдання нам потрібно знайти об'єм повітря, необхідний для спалювання 20 літрів сполуки, що містить в собі 85,7% вуглецю, 14,3% водню і деяку кількість азоту з відносною густиною в 3.

Спершу знайдемо склад сполуки в масових частках:

1. Вуглець: 85,7% = 0,857 масових одиниць
2. Гідроген: 14,3% = 0,143 масових одиниць
3. Азот: Решта (100% - 85,7% - 14,3%) = 100% - 85,7% - 14,3% = 100% - 100% = 0 масових одиниць

Тепер знайдемо масову кількість вуглецю (C) та гідрогену (H) у 20 літрах сполуки:

Маса C = 0,857 * 20 л = 17,14 л масових одиниць Маса H = 0,143 * 20 л = 2,86 л масових одиниць

Далі визначимо масову кількість азоту (N) у 20 літрах сполуки. Відношення густини азоту до густини водню дорівнює 3:

Густина N / Густина H = 3

Отже, густина N = 3 * Густина H = 3 * 0,143 л масових одиниць = 0,429 л масових одиниць

Зараз ми можемо знайти масу азоту у 20 літрах сполуки:

Маса N = Густина N * Об'єм = 0,429 л масових одиниць * 20 л = 8,58 л масових одиниць

Тепер ми можемо знайти загальну масу сполуки:

Загальна маса = Маса C + Маса H + Маса N = 17,14 л + 2,86 л + 8,58 л = 28,58 л масових одиниць

Тепер нам потрібно визначити об'єм повітря, необхідний для спалювання цієї сполуки. В реакції згоряння вуглецю і водню до CO2 та H2O споживаються молекули кисню (O2). Реакція згоряння вуглецю:

C + O2 -> CO2

Реакція згоряння водню:

2H2 + O2 -> 2H2O

Для спалювання 1 масової одиниці вуглецю потрібна 1 масова одиниця кисню, і для спалювання 1 масової одиниці водню також потрібна 0,5 масової одиниці кисню. Тобто загальна маса кисню (O2), необхідного для спалювання цієї сполуки, дорівнює:

Маса O2 = Маса C + 0,5 * Маса H + Маса N = 17,14 л + 0,5 * 2,86 л + 8,58 л = 17,14 л + 1,43 л + 8,58 л = 27,15 л масових одиниць

Тепер ми знаємо масу кисню (O2), необхідну для спалювання сполуки. Для переведення цієї маси в об'єм повітря, використовуючи ідеальний газовий закон, ми можемо використовувати стандартний об'єм мольного газу (STP), який дорівнює близько 22,4 л/моль при стандартних умовах (температура 0°C і тиск 1 атмосфера). Ваша сполука складається з атомів, тому масова одиниця сполуки відповідає масовій одиниці (молю).

Об'єм O2 = Маса O2 * (Об'єм O2 на молю при STP) = 27,15 л * 22,4 л/моль = 608,16 л

Отже, необхідний об'єм повітря для спалювання 20 літрів сполуки складає приблизно 608,16 л.