Question

Метан-етанова суміш обємом 50 л з обємною часткою метану 0,2 повністю згоріла. обчисліть який обєм кисню і повітря витратився на горіння..СРОЧНО

Answer 1

С - 14г

Н - 1г

O - 16г

Метан - СН4 - 14+4*1=18г

Етан - С2Н6 - 2*14+6*1=28+6=34г

50л

0,2% - 50*0,02/100=0,01л об'єм метана

50л-0,01л=49,99л об'єм етана

1 моль усіх газів за нормальних умов займає об'єм - 22,4л

а) Для метана - 0,01:22,4= 4*10^(-4)моль

18г*4*10^(-4)=0,008г - Кількість метана.

б) Для етана - 49,992-22,4=2,23моль

 34г*2,23=75,9г - Кількість етана

1) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

2 ) 2C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O

Складаємо пропорцію для першого рівняння:

0,008:18=х:64

х=0,008*64/18=0,028г

0,028г/32=8,9*10^(-4)моль

22,4*8,9*10^(-4)=0,02л кисню

Для другого рівняння також складаємо пропорцію:

75,9:68=х:224

х=75,9*224/68=250г кисню

250:32=7,8 моль

7,8*22,4=175л кисню

Відповідь: Для повного проходження реакції потрібно 175л+0,02л=175,02л

Тепер розрахуємо кількість повітря

Як відомо в повітрі 21 відсоток кисню, тому для розрахунка кількості повітря складаємо обернену пропорцію:

175,02:х=21:100

х=175,02*100/21=833,4л

Відповідь: для повного проходження реакції потрібно - 175,02л кисню та 833,4л повітря

Answer 2

V(CH4)=50*0.2=10 л
50-10=40 л C2H6
CH4+2O2=CO2+2H2O
n(CH4)=10/22.4=0.45 моль
по уравнению на 1 моль CH4  приходится 2 моль O2, 
значит n(O2)=0.45*2=0.9 моль  V(O2)=22.4*0.9=20 л на горение метана
2C2H6+7O2=4CO2+6H2O
n(C2H6)=40/22.4=1.79 моль
по уравнению на 2 моль C2H6 приходится 7 моль O2,
 значит n(O2)=1.79*7/2=6.25 моль  V(O2)=22.4*6.25=140 л на горение этана
общий объем V(O2)=140+20=160 л

Answer 3

Для вирішення цієї задачі ми використаємо реакцію згорання метану (CH₄):

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.

За даними задачі, ми маємо 50 л суміші метану і етану з об'ємною часткою метану 0,2. Отже, об'єм метану у суміші буде 50 л * 0,2 = 10 л, а об'єм етану буде 50 л - 10 л = 40 л.

Тепер ми можемо визначити кількість молекул метану та етану в суміші, використовуючи сталий об'єм газів (відомий як гіпотеза Авогадро). Оскільки молекулярна маса метану (CH₄) дорівнює приблизно 16 г/моль, а етану (C₂H₆) - 30 г/моль, то кількість молекул метану можна обчислити як:

\[\text{Кількість молекул метану} = \frac{\text{Об'єм метану}}{\text{Молекулярна маса метану}} = \frac{10\ \text{л}}{16\ \text{г/моль}}.\]

Аналогічно для етану:

\[\text{Кількість молекул етану} = \frac{\text{Об'єм етану}}{\text{Молекулярна маса етану}} = \frac{40\ \text{л}}{30\ \text{г/моль}}.\]

Тепер ми можемо визначити, яку кількість кисню (O₂) необхідно для повного згорання метану та етану за хімічною реакцією. Для кожного молекуля метану нам потрібно дві молекули кисню, тому загальна кількість кисню буде:

\[\text{Кількість молекул кисню} = 2 \times \text{Кількість молекул метану}.\]

Також ми можемо визначити загальний об'єм кисню, який необхідно для реакції:

\[\text{Об'єм кисню} = \frac{\text{Кількість молекул кисню} \times \text{Молекулярна маса кисню}}{\text{Газова стала} \times \text{Температура} \times \text{Стандартний об'єм}}.\]

З урахуванням стандартних умов (0 °C та 1 атмосферний тиск) ми можемо взяти температуру як 273 K та стандартний об'єм як 22,4 л/моль.

В кінцевому підрахунку ми можемо врахувати, що об'єм повітря - це сума об'єму кисню та об'єму метану, і об'єм кисню - це тільки частина цього об'єму.

Завершимо обчислення, використовуючи наведені формули та вказівки.