Розв'язати задачу: Який об'єм газу (мл) утвориться вуглекислого результаті ОКИСНЕННЯ метанолу? 30мл пари
Ответы
Ответ:
Реакція окиснення метанолу має такий вигляд:
CH3OH + 1.5O2 -> CO2 + 2H2O
За рівнянням реакції, одна молекула метанолу утворює одну молекулу вуглекислого газу та дві молекули води. Тому, якщо у нас є 30 мл пари метанолу, то ми можемо обчислити кількість метанолу в ній і знайти об'єм вуглекислого газу, який утвориться при його повному окисненні.
Для цього спочатку знайдемо кількість молекул метанолу в 30 мл пари. Для цього використаємо рівняння стану ідеального газу, яке має вигляд:
PV = nRT
де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей, R - універсальна газова стала, T - температура.
За умови задачі, об'єм газу дорівнює 30 мл. Припустимо, що температура та тиск залишаються постійними. Тоді ми можемо записати:
n = PV/RT
Приймемо, що тиск і температура дорівнюють нормальним умовам (тобто, тиск 101325 Па та температура 273 К).
Отже, ми отримуємо:
n = (0.03 л * 101325 Па) / (8.31 Дж/моль*К * 273 К) = 0.0013 моль метанолу
Тепер можемо обчислити, який об'єм вуглекислого газу утвориться при повному окисненні цієї кількості метанолу. Оскільки один метанол має співвідношення 1:1 з вуглекислим газом, то об'єм вуглекислого газу буде такий самий, як об'єм метанолу:
V(CO2) = n(CO2) * Vмолекули(CO2)
Vмолекули(CO2) можна знайти з таблиць фізичних констант, воно дорівнює 0.044 л/моль. ТТак, правильно, об'єм однієї молекули $CO_2$ становить близько 0.044 л/моль при стандартних умовах ($0^\circ C$ та 1 атм тиск). Це значить, що кількість молекул $CO_2$ в об'ємі газу можна визначити, поділивши об'єм на об'єм однієї молекули:
$$n_{CO_2} = \frac{V_{gas}}{V_{mol}}$$
де $n_{CO_2}$ - кількість молекул $CO_2$ в газовій суміші, $V_{gas}$ - об'єм газу, $V_{mol}$ - об'єм однієї молекули $CO_2$.
Таким чином, якщо ми знаємо кількість молей метанолу, який окислюється, то можемо визначити кількість молей утвореного $CO_2$, використовуючи рівняння реакції та стехіометрію. Потім, використовуючи кількість молекул $CO_2$ в об'ємі газу, можемо обчислити об'єм утвореного $CO_2$ за допомогою перетворення вище.
Объяснение: