Question

Какой обьем воздуха (н. у. ) потребуется для полного сжигания 5 л этилена? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%

Answer 1

Реакция горения этилена: С2Н4 + 3О2 = 2СО2 + 2Н2О 
По закону Авогадро, молярные отношения газов в реакции равны их объёмным отношениям. Значит на сжигание 5 л этилена потребуется втрое больше кислорода, т.е. 15 л. 
Объём воздуха: V(возд.) = V(O2)/фи = 15 л/0,21 = 71,4 л

Answer 2

Для полного сжигания этилена необходимо соотношение между количествами этилена (С2H4) и кислорода (O2) в соответствии с уравнением реакции сгорания:

C2H4 + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что на каждый молекулярный вес этилена требуется 3 молекулярных веса кислорода. Молекулярный вес этилена (С2H4) равен примерно 28 г/моль, а молекулярный вес кислорода (O2) равен примерно 32 г/моль.

Таким образом, чтобы определить объем воздуха (V) потребный для полного сжигания 5 литров этилена, необходимо сначала вычислить массу этилена:

Масса этилена = объем х плотность = 5 л х 1.178 г/л = 5.89 г

Теперь, с учетом соотношения 3 молекулярных веса O2 на одну молекулу С2H4, можно определить массу кислорода, необходимого для полного сжигания:

Масса кислорода = (масса этилена х 3) = 5.89 г х 3 = 17.67 г

Далее необходимо определить количество молей кислорода, используя его молекулярный вес:

Количество молей кислорода = (масса кислорода / молекулярный вес кислорода) = 17.67 г / 32 г/моль = 0.552 моль O2

И наконец, с помощью объемной доли кислорода в воздухе (21%), можно определить объем воздуха, необходимый для полного сжигания:

Объем воздуха = (количество молей кислорода / объемная доля кислорода в воздухе) = 0.552 моль / 0.21 = 2.63 моль

Таким образом, для полного сжигания 5 литров этилена потребуется около 2.63 литров воздуха.