Ответы
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.