Question

Какой объем воздуха затрачивается на сгорание 20мл 96%-ного бутанола-1 с плотностью 0,8г/мл?

Answer 1

Дано:
V(р) = 20 мл
w = 0,96
p(p) = 0,8 г/мл
V(возд.) - ?
q(О2) = 0,21
Решение:
m(p) = p(p)*V(p) = 0,8*20 = 16 г
m(спирта) = w*m(p) = 0,96*16 = 15,36 г
n(спирта) = m(спирта) / М(спирта) = 15,36 / 74 = 0,208 моль
Составим уравнение реакции.
С4Н9-ОН + 6О2 = 4СО2 + 5Н2О
Отсюда n(O2) = 6n(спирта) = 1,248 моль
q(O2) = V(O2) / V(возд.)
Отсюда V(возд.) = V(O2) / q(O2) = (Vm*n(O2) ) / q(O2) = 22,4*1,248 / 0,21 = 133,12 л

Answer 2

Для расчета объема воздуха, необходимого для сгорания 20 мл 96%-ного бутанола-1 (C4H10O) с плотностью 0,8 г/мл, мы должны учитывать химическую реакцию сгорания бутанола и стехиометрию этой реакции.

Сначала найдем молекулярную массу бутанола-1. Для этого давайте рассмотрим его химическую формулу:

C4H10O

Масса атома C (углерода) примерно равна 12 г/моль, масса атома H (водорода) примерно равна 1 г/моль, а масса атома O (кислорода) примерно равна 16 г/моль.

Молекулярная масса бутанола-1: 4 * 12 (C) + 10 * 1 (H) + 1 * 16 (O) = 48 + 10 + 16 = 74 г/моль

Теперь у нас есть молекулярная масса бутанола-1, и мы знаем, что у нас есть 20 мл 96%-ного бутанола-1 с плотностью 0,8 г/мл. Давайте найдем массу бутанола-1 в этом объеме:

Масса бутанола-1 = объем × плотность Масса бутанола-1 = 20 мл × 0,8 г/мл = 16 г

Теперь мы знаем массу бутанола-1, и мы можем рассчитать количество молей бутанола-1:

Количество молей = Масса / Молекулярная масса Количество молей = 16 г / 74 г/моль ≈ 0,216 моль

Теперь мы знаем количество молей бутанола-1, и мы можем использовать стехиометрию химической реакции сгорания бутанола-1 для определения объема воздуха, необходимого для сгорания этой массы бутанола-1.

Уравнение сгорания бутанола-1:

C4H10O + 6O2 -> 4CO2 + 5H2O

Из уравнения видно, что 1 моль бутанола-1 требует 6 молей кислорода для полного сгорания. Таким образом, для 0,216 моль бутанола-1 потребуется:

0,216 моль × 6 = 1,296 моль кислорода

Теперь мы можем рассчитать объем кислорода при стандартных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление), используя закон идеальных газов:

V = n * Vm

где: V - объем воздуха (в литрах) n - количество молей кислорода Vm - молярный объем при стандартных условиях (24 литра/моль)

V = 1,296 моль * 24 литра/моль ≈ 31,1 литра

Таким образом, для сгорания 20 мл 96%-ного бутанола-1 потребуется примерно 31,1 литра воздуха при стандартных условиях.