Question

Було спалено суміш 2л метану і 1л пропану. Який об'єм вуглекислого газу утворився?

Answer 1

Збалансоване хімічне рівняння горіння метану (CH4) і пропану (C3H8) виглядає так:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

З рівнянь ми бачимо, що на кожен 1 моль спаленого метану утворюється 1 моль вуглекислого газу, а на кожен 1 моль спаленого пропану утворюється 3 молі вуглекислого газу.

Щоб обчислити об’єм утвореного вуглекислого газу, нам потрібно знати, скільки молей метану та пропану міститься в суміші. Можна припустити, що гази мають стандартну температуру і тиск (STP), що становить 0°C і 1 атм.

Об’єм 2 л метану на НТП становить:

n = PV/RT

n = (1 атм)(2 л)/(0,0821 л атм моль^-1 К^-1)(273 К)

n = 0,098 моль CH4

Об'єм 1 літра пропану при НТП становить:

n = PV/RT

n = (1 атм)(1 л)/(0,0821 л атм моль^-1 К^-1)(273 К)

n = 0,041 моль C3H8

Отже, загальна кількість молей утвореного вуглекислого газу становить:

0,098 моль CH4 × 1 моль CO2/моль CH4 + 0,041 моль C3H8 × 3 моль CO2/моль C3H8 = 0,221 моль CO2

Нарешті, ми можемо розрахувати об’єм вуглекислого газу, який виробляється на STP:

V = nRT/P

V = (0,221 моль)(0,0821 л атм моль^-1 К^-1)(273 К)/(1 атм)

V = 4,78 л = 4,78 дм^3

Отже, об’єм утвореного вуглекислого газу становить 4,78 дм^3.

Answer 2

При спалюванні суміші метану (CH4) і пропану (C3H8) утворюється вуглекислий газ (CO2) та вода (H2O). Щоб визначити об'єм вуглекислого газу, який утворився, потрібно знати, що при повному спалюванні метану і пропану відбувається реакція з киснем (O2) за наступними рівняннями:

Метан: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O Пропан: C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O

Зауважте, що коефіцієнти перед речовинами вказують на кількість молекул, які беруть участь у реакції.

Отже, для обчислення об'єму вуглекислого газу, утвореного при спалюванні даної суміші, потрібно визначити, скільки молекул метану і пропану було спалено.

За умовою задачі, було спалено 2 літри метану і 1 літр пропану. Оскільки об'єм речовини пропорційний кількості молекул, можна припустити, що спалено 2 молекули метану і 1 молекулу пропану.

Таким чином, за рівняннями реакцій, об'єм вуглекислого газу, утвореного при спалюванні даної суміші, буде рівний об'єму, який утворився при спалюванні 2 молекул метану і 1 молекули пропану.

Для розрахунку об'єму вуглекислого газу можна використати стехіометричні коефіцієнти реакцій. За рівняннями реакцій, одна молекула метану утворює одну молекулу вуглекислого газу, а одна молекула пропану утворює три молекули вуглекислого газу.

Отже, об'єм вуглекислого газу, утвореного при спалюванні 2 молекул метану і 1 молекули пропану, буде рівний об'єму, який утворився при спалюванні 2 молекул метану (2 л) та 3 рази більшому об'єму, який утворився при спалюванні 1 молекули пропану (3 л).

Таким чином, об'єм вуглекислого газу, утвореного при спалюванні суміші 2 л метану і 1 л пропану, становитиме 2 л + 3 л = 5 л.

[[1]]