Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение Ренкина:
m(Al) / M(Al) = n(Al) = n(O2)
n(O2) = V(O2) * C(O2) / V
где: m(Al) - масса алюминия, г M(Al) - молярная масса алюминия, г/моль (M(Al) = 26.98 г/моль) n(Al) - количество вещества алюминия, моль n(O2) - количество вещества кислорода, моль V - объем смеси, L V(O2) - объем кислорода в смеси, L C(O2) - концентрация кислорода в смеси, доля
Из условия известно, что m(Al) = 5,4 г и C(O2) = 0,2
Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение Ренкина:
m(Al) / M(Al) = n(Al) = n(O2)
n(O2) = V(O2) * C(O2) / V
где:
m(Al) - масса алюминия, г
M(Al) - молярная масса алюминия, г/моль (M(Al) = 26.98 г/моль)
n(Al) - количество вещества алюминия, моль
n(O2) - количество вещества кислорода, моль
V - объем смеси, L
V(O2) - объем кислорода в смеси, L
C(O2) - концентрация кислорода в смеси, доля
Из условия известно, что m(Al) = 5,4 г и C(O2) = 0,2
Выразим n(Al) из первого уравнения:
n(Al) = m(Al) / M(Al) = 5,4 г / 26,98 г/моль ≈ 0,2 моль
Так как n(O2) = n(Al), то запишем:
n(Al) = V(O2) * C(O2) / V
0,2 моль = V(O2) * 0,2 / V
Решаем уравнение относительно V:
0,2 = 0,2V(O2) / V
V = V(O2)
Таким образом, объем V воздуха равен 1 л (при условии, что 1 моль газа занимает 22.4 л при нормальных условиях)