Какой объем воздуха нужен для полного сгорания 1 литра C3H7OH (плотность 0,9 г/см3)?

Химия 11 класс Горение углеводородов и спиртов объём воздуха сгорание 1 литр C3H7OH Плотность химия 11 класс Новый

Чтобы определить объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 литра C3H7OH (изопропиловый спирт), нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем массу 1 литра C3H7OH

• Плотность изопропилового спирта (C3H7OH) равна 0,9 г/см³.
• 1 литр равен 1000 см³.
• Используем формулу: масса = объем × плотность.
• Масса = 1000 см³ × 0,9 г/см³ = 900 г.

Шаг 2: Напишем уравнение реакции сгорания

Сгорание изопропилового спирта можно описать следующим уравнением:

C3H7OH + O2 → CO2 + H2O

Для составления уравнения реакции, нам нужно знать, сколько молей кислорода (O2) требуется для полного сгорания 1 моля C3H7OH.

Шаг 3: Определим количество молей C3H7OH

• Молярная масса C3H7OH = 3 × 12 + 7 × 1 + 16 = 60 г/моль.
• Количество молей = масса / молярная масса.
• Количество молей C3H7OH = 900 г / 60 г/моль = 15 моль.

Шаг 4: Найдем количество молей O2, необходимых для сгорания

По уравнению реакции сгорания, на 1 моль C3H7OH требуется 3 моль O2. Следовательно:

• Количество молей O2 = 15 моль C3H7OH × 3 моль O2/моль C3H7OH = 45 моль O2.

Шаг 5: Переведем количество молей O2 в объем

При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Таким образом:

• Объем O2 = количество молей O2 × 22,4 л/моль.
• Объем O2 = 45 моль × 22,4 л/моль = 1008 л.

Шаг 6: Учитываем, что воздух состоит не только из кислорода

Воздух состоит примерно на 21% из кислорода. Поэтому для получения объема воздуха, необходимого для сгорания, мы делим объем кислорода на процентное содержание кислорода в воздухе:

• Объем воздуха = объем O2 / 0,21.
• Объем воздуха = 1008 л / 0,21 ≈ 4800 л.

Ответ: Для полного сгорания 1 литра C3H7OH необходимо приблизительно 4800 литров воздуха.