Question

Який об'єм повітря з об'ємною часткою кисню 21%, необхідно витратити для спалювання 300г етану?

Answer 1

Ответ: Для розв'язання цієї задачі, потрібно врахувати, що етан (C2H6) під час спалювання з киснем (O2) утворює воду (H2O) та діоксид вуглецю (CO2) згідно з рівнянням реакції:

C2H6 + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O

За законом збереження маси, кількість речовини продуктів дорівнює кількості речовини реагентів. Зокрема, ми можемо використати це для обчислення кількості кисню, необхідної для спалювання 300 г етану.

Маса етану C2H6:

m(C2H6) = 300 г

Молярна маса етану C2H6:

M(C2H6) = 212.01 g/mol + 61.01 g/mol = 30.07 g/mol

Кількість молей етану:

n(C2H6) = m(C2H6) / M(C2H6) = 300 g / 30.07 g/mol = 9.98 mol

Оскільки з рівняння реакції видно, що для спалювання 1 моля етану потрібно 3 моля кисню, то для спалювання n(C2H6) моль етану необхідно:

n(O2) = 3 * n(C2H6) = 3 * 9.98 mol = 29.94 mol

Тепер можна обчислити об'єм кисню, який потрібен для спалювання 300 г етану з 21% об'ємною часткою кисню. Природний повітря містить близько 21% кисню та 79% азоту, тому ми можемо вважати, що ми забезпечені достатньою кількістю кисню з повітря.

Об'єм кисню, що потрібно для спалювання n(O2) моль кисню:

V(O2) = n(O2) * 22.4 L/mol = 29.94 mol * 22.4 L/mol = 671.14 L

Отже, для спалювання 300 г етану з 21% об'ємною часткою кисню, необхідно витратити 671.14 л повітря.

Объяснение:

Answer 2

Щоб визначити об'єм повітря, необхідного для спалювання 300 г етану (C₂H₆), спершу складемо реакцію згоряння етану:

\[ C_2H_6 + \frac{7}{2}O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O \]

Ця реакція показує, що для спалювання одного молекули етану потрібно \( \frac{7}{2} \) молекул \( O_2 \) (кисень). З реакції видно, що об'ємне співвідношення між етаном та киснем є 1: \(\frac{7}{2}\).

Тепер розглянемо, що об'єм повітря має 21% кисню. Якщо ми витратимо \( V \) об'єм повітря, то об'єм кисню у цьому повітрі буде \( 0.21 \times V \).

Оскільки співвідношення між етаном та киснем є 1: \(\frac{7}{2}\), для спалювання етану потрібно, щоб об'єм кисню був \( \frac{7}{2} \) разів більший за об'єм етану.

Отже, можемо записати рівняння:

\[ 0.21 \times V = \frac{7}{2} \times 300 \]

Розв'язавши це рівняння, отримаємо значення об'єму повітря \( V \).