Яка маса кисню прореагувала з 20г метану СН4)? Якщо утворилося 15 г корбон (IV) оксид (CO2) та вода масою 25г.
Ответы
Ответ:
Для відповіді на це запитання необхідно скласти рівняння реакції згоряння метану у наявності кисню:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
З рівняння видно, що одна молекула метану реагує з двома молекулами кисню, тому ми повинні визначити, скільки молекул кисню міститься в 15 г CO2.
Молярна маса CO2 = 12,01 г/моль + 2 × 16,00 г/моль = 44,01 г/моль
Кількість молей CO2 = маса / молярна маса = 15 г / 44,01 г/моль ≈ 0,341 моль
З рівняння реакції видно, що на кожні дві молекули CO2 утворюються дві молекули води, тому кількість молей води, яка утворилася, дорівнює кількості молей CO2:
Кількість молей H2O = 0,341 моль
Молярна маса H2O = 2 × 1,01 г/моль + 16,00 г/моль = 18,02 г/моль
Маса H2O = кількість молей × молярна маса = 0,341 моль × 18,02 г/моль ≈ 6,13 г
Тепер, знаючи масу утвореної води, можна визначити, скільки маси кисню було витрачено на реакцію:
Маса кисню = маса вихідного кисню - маса утвореної води
Маса вихідного кисню = 25 г (за умовою)
Маса кисню = 25 г - 6,13 г ≈ 18,87 г
Тепер можна порахувати, скільки маси кисню прореагувало з 20 г метану:
20 г CH4 × (1 моль CH4 / 16,04 г) × (2 моль O2 / 1 моль CH4) × (32 г O2 / 1 моль O2) = 40 г O2
Отже, прореагувало 40 г кисню.
Відповідь:Для вирішення цієї задачі потрібно скористатися хімічним рівнянням реакції згоряння метану:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2OЗа цим рівнянням, 1 моль метану згорає з 2 молями кисню, утворюючи 1 моль CO2 і 2 молі води.Спочатку знайдемо, скільки молів метану було використано. Оскільки маса метану дорівнює 20 г, а його молярна маса дорівнює 16 г/моль, то молів метану:n(CH4) = m(CH4) / M(CH4) = 20 г / 16 г/моль = 1.25 мольЗа рівнянням реакції видно, що 1 моль метану згорає з 2 молями кисню, тому потрібно 2.5 моль кисню для повного згоряння 1.25 моль метану.Відомо, що утворилося 15 г CO2 і 25 г води. Визначимо, скільки молів CO2 та H2O утворилось:n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 15 г / 44 г/моль = 0.34 мольn(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 25 г / 18 г/моль = 1.39 мольЗ рівнянням реакції видно, що 1 моль метану згорає з 2 молями води, тому утворилось 2.5 моль води для повного згоряння 1.25 моль метану.Таким чином, можна порахувати, скільки молів кисню було витрачено на реакцію:n(O2) = n(H2O) / 2 = 1.39 моль / 2 = 0.695 мольВизначимо масу кисню, який було витрачено на реакцію, використовуючи молярну масу кисню:m(O2) = n(O2) x M(O2) = 0.695 моль x 32 г/моль = 22.24 гОтже, було витрачено 22.24 г кисню на реакцію згорян
Пояснення: