Question

Етин повністю спалили в чистому кисні, отримавши 2400 мл карбон(ІV) оксиду. Який об'єм кисню витратили на спалювання етину?

Answer 1

Щоб визначити об'єм кисню, який був використаний для спалювання етану, можна скористатися рівнянням закону ідеального газу для обчислення кількості молей кисню, що був використаний. Рівняння ідеального газу має вигляд PV=nRT, де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей газу, R - газова стала, T - температура.

Враховуючи, що етан був повністю спалений у чистому кисні, на кожен моль етану, що згорів, витрачається два молі кисню. Отже, враховуючи, що утворилося 2400 мл карбон(IV) оксиду, об'єм використаного кисню становив 4800 мл. Щоб обчислити кількість молей кисню, що був використаний, можна перетворити рівняння закону ідеальних газів для n, тобто n = PV/RT. Підставивши наведені значення, можна обчислити, що кількість використаного кисню становила 1,36 моль.

Answer 2

Щоб вирішити це завдання, спростимо хімічну реакцію згоряння етину (C2H2) в чистому кисні (O2):

\[ C_2H_2 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \]

За реакцією видно, що один молекула етину (C2H2) реагує з однією молекулою кисню (O2), утворюючи одну молекулу діоксиду вуглецю (CO2) і одну молекулу води (H2O).

Оскільки ви вказали, що було отримано 2400 мл вуглецю (IV) оксиду, або діоксиду вуглецю (CO2), ми можемо визначити, скільки молекул CO2 утворюється в реакції.

Об'єм молекули ідеального газу при стандартних умовах (0 °C і 1 атмосферний тиск) приблизно дорівнює 22.4 л. Таким чином, можна припустити, що об'єм кожної молекули CO2 після реакції буде 22.4 л.

\[ 2400 \, \text{мл} \, CO_2 \times \frac{1 \, \text{л}}{1000 \, \text{мл}} \times \frac{1 \, \text{молекула}}{22.4 \, \text{л}} \]

Отримаємо кількість молекул CO2. Тепер, оскільки одна молекула етину реагує з однією молекулою кисню, кількість молекул кисню буде такою ж самою. Таким чином, об'єм кисню, який був витрачений на спалювання етину, буде тим же, що й об'єм молекул CO2, тобто отримане значення.

Обчислимо:

\[ 2400 \, \text{мл} \times \frac{1 \, \text{л}}{1000 \, \text{мл}} \times \frac{1 \, \text{молекула}}{22.4 \, \text{л}} \]

Отримаємо об'єм кисню в літрах.