Какой объем кислорода и воздуха нужен для сжигания 22 г пропана (C3H8)?

1. Дано:
   m (C3H8) = 22 г
2. Найти:
   V(O2) - ?
   V(воздуха) - ?

2. Дано:
m(CH4) = 64 г

1. Найти:
   V(O2) - ?
   V(воздуха) - ?

Химия 11 класс Расчеты объемов газов в реакциях горения объём кислорода объём воздуха сжигание пропана химия 11 класс расчет газов реакция сжигания моль пропана химические реакции газовые законы Новый

Для решения задачи о сжигании пропана (C3H8) и метана (CH4) необходимо сначала написать уравнения реакции сгорания для каждого из этих веществ, а затем использовать их для расчета объема кислорода и воздуха, необходимого для сжигания заданной массы вещества.

1. Сжигание пропана (C3H8):

Уравнение реакции сгорания пропана выглядит следующим образом:

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Теперь найдем молекулярную массу пропана:

• Молекулярная масса C3H8 = 3 * 12 + 8 * 1 = 44 г/моль

Теперь определим количество молей пропана в 22 г:

• n(C3H8) = m(C3H8) / M(C3H8) = 22 г / 44 г/моль = 0.5 моль

Согласно уравнению реакции, для сгорания 1 моля пропана требуется 5 молей кислорода. Следовательно, для 0.5 моль пропана потребуется:

• n(O2) = 0.5 моль * 5 = 2.5 моль O2

Теперь рассчитаем объем кислорода при нормальных условиях (1 моль газа занимает 22.4 л):

• V(O2) = n(O2) * 22.4 л/моль = 2.5 моль * 22.4 л/моль = 56 л

Теперь найдем объем воздуха, необходимый для сжигания этого количества кислорода. Воздух состоит на 21% из кислорода:

• V(воздуха) = V(O2) / 0.21 = 56 л / 0.21 ≈ 266.67 л

Ответ для пропана:

• V(O2) = 56 л
• V(воздуха) ≈ 266.67 л

2. Сжигание метана (CH4):

Уравнение реакции сгорания метана выглядит так:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Теперь найдем молекулярную массу метана:

• Молекулярная масса CH4 = 12 + 4 * 1 = 16 г/моль

Теперь определим количество молей метана в 64 г:

• n(CH4) = m(CH4) / M(CH4) = 64 г / 16 г/моль = 4 моль

Согласно уравнению реакции, для сгорания 1 моля метана требуется 2 моля кислорода. Следовательно, для 4 моль метана потребуется:

• n(O2) = 4 моль * 2 = 8 моль O2

Теперь рассчитаем объем кислорода:

• V(O2) = n(O2) * 22.4 л/моль = 8 моль * 22.4 л/моль = 179.2 л

Теперь найдем объем воздуха:

• V(воздуха) = V(O2) / 0.21 = 179.2 л / 0.21 ≈ 854.76 л

Ответ для метана:

• V(O2) = 179.2 л
• V(воздуха) ≈ 854.76 л