Вычислите объем воздуха при соединении алюминия и кислорода, если алюминия 200 грамм, а в воздухе доля от кислорода 0.21

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи необходимо сначала вычислить массу кислорода, соединившегося с алюминием, затем определить количество вещества полученного оксида алюминия (Al2O3), и, наконец, вычислить объем воздуха, израсходованного при этом процессе.

Начнем с расчета массы кислорода. Для этого найдем молярную массу кислорода (O) и алюминия (Al):
M(О) = 16 г/моль,M(Al) = 27 г/моль.

Так как массовая доля кислорода в воздухе 0.21, то массовая доля алюминия будет равна (1 - 0.21) = 0.79.

Масса кислорода, соединившегося с 200 г алюминия:
m(O) = m(Al) (1 - 0.79) / 0.79 = 200 0.21 / 0.79 ≈ 53.16 г.

Теперь найдем количество вещества оксида алюминия (Al2O3), образованного при реакции.
1 моль Al соединяется с 1,5 моль кислорода (O2) при образовании оксида алюминия:
Al + 1,5O2 -> Al2O3.

Масса Al2O3:
M(Al2O3) = 227 + 163 = 102 г/моль.

Количество вещества Al2O3:
n(Al2O3) = m(O) / M(Al2O3) = 53.16 / 102 ≈ 0.52 моль.

Теперь можем определить объем воздуха, участвовавшего в реакции, исходя из закона Простой объемов:
Al + 1,5O2 -> Al2O3 => 4V,
При этом количество вещества газообразного кислорода также можно определить:
n(O2) = n(Al2O3) 1,5 = 0.52 1,5 = 0.78 моль.

Тогда объем воздуха, участвовавшего в реакции, можно вычислить как:
V = n(O2) 22.4 = 0.78 22.4 ≈ 17.47 л.

Итак, объем воздуха при соединении алюминия и кислорода будет около 17.47 л.