Question

Обчисліть який об'єм кисню потрібний для спалювання 10 м^3 метану

Answer 1

Дано:

V(CH4) = 10 м³

Знайти:

V(O2) - ?

Розв'язання:

1) CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O;

2) V(O2) = V(CH4) * 2 = 10 * 2 = 20 м³.

Відповідь: Об'єм O2 становить 20 м³.

Answer 2

Щоб визначити об'єм кисню, необхідного для спалювання 10 м³ метану, треба врахувати реакційну формулу згоряння метану:

CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O

Ця реакція показує, що одна молекула метану (CH₄) спалюється з двома молекулами кисню (O₂) і утворює одну молекулу вуглекислого газу (CO₂) і дві молекули води (H₂O).

Молярна маса метану (CH₄) = 12.01 (вуглець) + 4 * 1.008 (водень) ≈ 16.05 г/моль Молярна маса кисню (O₂) = 2 * 16.00 ≈ 32.00 г/моль

10 м³ метану потребує: Маса метану = об'єм * густина = 10 м³ * 0.716 кг/м³ (при нормальних умовах) ≈ 7.16 кг

Тепер визначимо, скільки моль метану це становить: Мольна маса метану (CH₄) ≈ 7.16 кг / 16.05 г/моль ≈ 0.446 моль

Оскільки реакція згоряння метану потребує дві молекули кисню на одну молекулу метану, ми потребуємо дві молекули кисню на молекулу метану.

Отже, ми маємо: Кількість молей кисню = 0.446 моль метану * 2 моль O₂/1 моль CH₄ ≈ 0.892 моль O₂

Тепер переведемо молі кисню в об'єм за нормальних умов (температура 0°C, тиск 1 атмосфера), знаючи, що одна моль газу при нормальних умовах займає 22.4 л: Об'єм кисню = кількість молей * об'єм на одну молекулу при нормальних умовах = 0.892 моль * 22.4 л/моль ≈ 20 л

Отже, для спалювання 10 м³ метану потрібно близько 20 л кисню при нормальних умовах.