• Предмет: Химия
  • Автор: Moppe
  • Вопрос задан 5 месяцев назад

Задача. Етен об'ємом 40 л повністю згорів у кисню. Обчисліть об'єм двигуна кисню, що витратився

Ответы

Ответ дал: gefunnyzzy45
1

Відповідь:

Пояснення:

При спалюванні етану в кисні він вступає в реакцію з утворенням вуглекислого газу і води. Збалансоване хімічне рівняння згоряння етану має вигляд:

C2H6 + 7/2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

З цього рівняння видно, що на кожен 1 моль етану, що згорає, потрібно 7/2 моль кисню. Молярний об'єм газу при стандартній температурі і тиску (STP) становить 22,4 л/моль.

Щоб обчислити об'єм кисню, спожитий при спалюванні 40-літрового балону з етаном, нам спочатку потрібно обчислити кількість молей етану в балоні. Ми можемо зробити це, використовуючи закон ідеальних газів:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей, R - газова стала, T - температура. Припускаючи, що тиск, температура і кількість молей постійні, ми можемо спростити це рівняння до:

V1 / n1 = V2 / n2

де V1 - початковий об'єм ємності з етаном, V2 - об'єм продуктів (вуглекислого газу і водяної пари), а n1 і n2 - кількість молей етану і продуктів відповідно.

Підставивши дані значення, отримаємо:

40 л / n1 = V2 / (2 моль CO2 + 3 моль H2O)

Ми можемо ще більше спростити це рівняння, зазначивши, що 1 моль етану утворює 2 молі вуглекислого газу і 3 молі води. Отже, маємо:

40 л / n1 = V2 / [(1 моль C2H6)(2 моль CO2 / 1 моль C2H6) + (1 моль C2H6)(3 моль H2O / 1 моль C2H6)].

40 л / н1 = V2 / 7 моль

Розв'язуючи для n1, отримуємо:

n1 = 40 л / (V2 / 7 моль)

Щоб знайти об'єм спожитого кисню, потрібно помножити кількість молей етану на відношення кисню до етану в збалансованому хімічному рівнянні. Оскільки на один моль етану припадає 7/2 моль кисню, маємо:

nO2 = (7/2) n1

Підставивши вираз для n1, отримаємо:

nO2 = (7/2) (40 л / (V2 / 7 моль))

Спрощуючи, отримаємо:

nO2 = 140 моль / V2

Нарешті, ми можемо використовувати молярний об'єм газу при STP, щоб перевести кількість молей кисню в об'єм:

V(O2) = nO2 (22,4 л/моль)

Підставивши вираз для nO2, отримаємо:

V(O2) = 140 моль / V2 (22,4 л/моль)

Вас заинтересует