Задача по химии Смесь газов, состоящую из 140 л (н. у.) метана, 30 л (н. у.) этана, 20 л (н. у.) пропана и 10 л (н. у.) бутана сожгли. Определите объём (н. у) (л) полученного углекислого газа.
Для решения задачи необходимо определить количество газов, которые были сожжены, и затем вычислить объем углекислого газа, который образуется при сжигании этих газов.
Рассчитаем количество молекул каждого газа по формуле: n = V/22.4, где V - объем газа в литрах, 22.4 - объем одного моля в условиях нормального давления и температуры (0°С и 1 атм).
Для метана: n(CH4) = 140/22.4 = 6.25 моль Для этана: n(C2H6) = 30/22.4 = 1.34 моль Для пропана: n(C3H8) = 20/22.4 = 0.89 моль Для бутана: n(C4H10) = 10/22.4 = 0.45 моль
Для решения задачи необходимо определить количество газов, которые были сожжены, и затем вычислить объем углекислого газа, который образуется при сжигании этих газов.
Рассчитаем количество молекул каждого газа по формуле:
n = V/22.4, где V - объем газа в литрах, 22.4 - объем одного моля в условиях нормального давления и температуры (0°С и 1 атм).
Для метана: n(CH4) = 140/22.4 = 6.25 моль
Для этана: n(C2H6) = 30/22.4 = 1.34 моль
Для пропана: n(C3H8) = 20/22.4 = 0.89 моль
Для бутана: n(C4H10) = 10/22.4 = 0.45 моль
Уравнение сжигания метана, этана, пропана и бутана:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
C2H6 + 7/2O2 -> 2CO2 + 3H2O
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O
C4H10 + 13/2O2 -> 4CO2 + 5H2O
Найдем количество молекул углекислого газа (CO2), образующегося при сжигании каждого газа:
Для метана: 1 моль CH4 дает 1 моль CO2. Следовательно, 6.25 моль CH4 дадут 6.25 моль CO2.
Для этана: 1 моль C2H6 дает 2 моль CO2. Следовательно, 1.34 моль C2H6 дадут 2.68 моль CO2.
Для пропана: 1 моль C3H8 дает 3 моль CO2. Следовательно, 0.89 моль C3H8 дадут 2.67 моль CO2.
Для бутана: 1 моль C4H10 дает 4 моль CO2. Следовательно, 0.45 моль C4H10 дадут 1.8 моль CO2.
Суммируем количество молекул углекислого газа, образующегося при сжигании каждого газа:
Объем углекислого газа: V(CO2) = n(CH4) + n(C2H6) + n(C3H8) + n(C4H10) = 6.25 + 2.68 + 2.67 + 1.8 = 13.4 моль
Переведем количество молекул углекислого газа в литры:
V(CO2) = 13.4 * 22.4 = 299.36 л
Таким образом, объем полученного углекислого газа составляет 299.36 л (н. у).