Какой объем воздуха нужен для полного сгорания 200 литров газовой смеси, содержащей 50% метана, 40% этана и 10% негорючих примесей?

Химия 11 класс Сгорание углеводородов объём воздуха сгорание газовой смеси метан этан негорючие примеси химия 11 класс расчет объема воздуха Новый

Для того чтобы определить объем воздуха, необходимый для полного сгорания 200 литров газовой смеси, содержащей метан и этан, нам нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Определить состав газовой смеси

• Объем метана (CH4): 50% от 200 литров = 100 литров
• Объем этана (C2H6): 40% от 200 литров = 80 литров
• Объем негорючих примесей: 10% от 200 литров = 20 литров

Шаг 2: Записать уравнения реакций сгорания

• Сгорание метана: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
• Сгорание этана: C2H6 + 7/2 O2 → 2CO2 + 3H2O

Шаг 3: Рассчитать количество кислорода, необходимого для сгорания

Теперь мы найдем, сколько кислорода нужно для полного сгорания 100 литров метана и 80 литров этана.

Для метана:

• 1 моль CH4 требует 2 моля O2.
• Объем метана = 100 литров. Для расчета необходимого кислорода используем соотношение: 100 литров CH4 требует 200 литров O2.

Для этана:

• 1 моль C2H6 требует 7/2 моля O2.
• Объем этана = 80 литров. Для расчета необходимого кислорода используем соотношение: 80 литров C2H6 требует 280 литров O2.

Шаг 4: Суммировать объем кислорода

Теперь мы можем суммировать объем кислорода, необходимый для сгорания метана и этана:

• Объем O2 для метана = 200 литров
• Объем O2 для этана = 280 литров

Общий объем кислорода = 200 + 280 = 480 литров O2.

Шаг 5: Рассчитать объем воздуха

Воздух состоит примерно на 21% из кислорода. Чтобы найти объем воздуха, необходимый для получения 480 литров O2, используем следующее соотношение:

• Объем воздуха = Объем O2 / 0.21

Подставляем значение:

Объем воздуха = 480 / 0.21 ≈ 2285.71 литров.

Ответ:

Для полного сгорания 200 литров газовой смеси необходимо примерно 2286 литров воздуха.