Ответы
Ответ:
Для обчислення об'єму кисню та повітря, необхідного для повного спалювання 8 літрів пропану (C₃H₈), спишемо спалювання пропану з рівнянням реакції:
C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
За реакційним рівнянням, для повного спалювання одного молекулярного пропану (C₃H₈), потрібно 5 молекул кисню (O₂).
Молярний об'єм газу при нормальних умовах (температура 0°C і тиск 1 атмосфера) становить приблизно 22,4 літра. Таким чином, об'єм одного моля кисню (O₂) дорівнює 22,4 л.
Для обчислення об'єму кисню та повітря, необхідного для спалювання 8 літрів пропану, розрахуємо кількість молей пропану:
8 л / 22,4 л/моль ≈ 0,357 моль пропану
З урахуванням стехіометрії реакції, можна сказати, що для спалювання 0,357 моль пропану (C₃H₈), потрібно:
0,357 моль пропану × 5 моль O₂/1 моль пропану = 1,785 моль кисню (O₂)
Отже, об'єм кисню, необхідний для спалювання 8 літрів пропану, становитиме:
1,785 моль × 22,4 л/моль ≈ 40 л кисню.
Також згідно реакційного рівняння, утворюється 3 молекули діоксиду вуглецю (CO₂) на кожну молекулу пропану. Тому об'єм діоксиду вуглецю, утвореного в процесі спалювання 8 літрів пропану, складатиме:
0,357 моль пропану × 3 моль CO₂/1 моль пропану × 22,4 л/моль ≈ 24 л CO₂.
Таким чином, об'єм повітря, який витрачається на спалювання 8 лПродовжимо. Отримали, що для спалювання 8 літрів пропану потрібно 40 л кисню (O₂) та утворюється 24 л діоксиду вуглецю (CO₂).
Оскільки повітря складається в основному з азоту (приблизно 78% об'єму) та кисню (приблизно 21% об'єму), ми можемо розрахувати, який об'єм повітря потрібний для спалювання 8 літрів пропану.
Для цього обчислимо об'єм кисню та азоту, які містяться в 1 молі повітря. За відомими пропорціями:
1 моль повітря містить:
0,21 моля кисню (O₂)
0,79 моля азоту (N₂)
Тепер знайдемо кількість молей повітря, необхідних для спалювання 40 л кисню та азоту:
40 л O₂ × (1 моль O₂ / 22,4 л) = 1,786 моль O₂
1,786 моль O₂ / 0,21 моль O₂/моль повітря ≈ 8,5 моль повітря
Оскільки 1 моль повітря містить 0,79 моля азоту (N₂), об'єм азоту в цьому випадку дорівнює:
0,79 моль N₂/моль повітря × 8,5 моль повітря × 22,4 л/моль = 150,6 л азоту (N₂)
Отже, для спалювання 8 літрів пропану необхідний об'єм повітря складає:
40 л кисню (O₂) + 150,6 л азоту (N₂) ≈ 190,6 л повітря
Таким чином, на спалювання 8 літрів пропану витрачається приблизно 190,6 л повітря, який складається з 40 л кисню та 150,6 л азоту.