Какой уровень превышения ПДК по угарному газу будет в воздухе гаража, если автомобиль на холостом ходу за 8 минут сжигает 100 мл бензина с плотностью ρ = 0.70 кг/л, а весь бензин состоит из октана и 1% топлива превращается в угарный газ? Запишите уравнение реакции.

Химия 11 класс Химические реакции и загрязнение воздуха угарный газ ПДК уровень превышения воздух гаража сжигание бензина реакция октана холостой ход автомобиля химия плотность бензина образование угарного газа Новый

Чтобы определить уровень превышения ПДК (предельно допустимой концентрации) угарного газа в воздухе гаража, нам нужно выполнить несколько шагов. Рассмотрим все этапы решения задачи.

Шаг 1: Определение массы бензина

Сначала найдем массу 100 мл бензина. Для этого используем формулу:

• Масса (m) = Объем (V) × Плотность (ρ)

Подставим значения:

• V = 100 мл = 0.1 л
• ρ = 0.70 кг/л

Тогда:

• m = 0.1 л × 0.70 кг/л = 0.07 кг

Шаг 2: Определение массы угарного газа

Теперь найдем, сколько угарного газа образуется из сожженного бензина. Из условия задачи известно, что 1% топлива превращается в угарный газ.

• Масса угарного газа (CO) = 1% от массы бензина

Таким образом:

• Масса CO = 0.07 кг × 0.01 = 0.0007 кг = 0.7 г

Шаг 3: Уравнение реакции

Теперь запишем уравнение реакции сгорания октана (C8H18), который является основным компонентом бензина:

2 C8H18 + 25 O2 → 16 CO2 + 18 H2O

При неполном сгорании, когда образуется угарный газ, уравнение может выглядеть следующим образом:

2 C8H18 + 17 O2 → 16 CO + 18 H2O

Шаг 4: Определение объема угарного газа

Теперь найдем объем угарного газа, который образуется при данной массе. Для этого используем закон Бойля-Мариотта и идеальный газ, где 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22.4 л.

Сначала найдем количество вещества угарного газа:

• Молярная масса CO = 12 (C) + 16 (O) = 28 г/моль
• Количество вещества (n) = масса (m) / молярная масса (M)

Подставляем значения:

• n = 0.7 г / 28 г/моль = 0.025 моль

Теперь найдем объем угарного газа:

• V = n × 22.4 л/моль

Подставляем значения:

• V = 0.025 моль × 22.4 л/моль = 0.56 л

Шаг 5: Определение уровня превышения ПДК

Теперь, чтобы определить уровень превышения ПДК, нам нужно знать ПДК угарного газа. ПДК угарного газа в воздухе составляет 0.01% (или 100 мг/м³).

Для того чтобы получить концентрацию угарного газа в гараже, нужно знать объем гаража. Предположим, что объем гаража составляет 20 м³.

• Концентрация CO = (масса CO / объем гаража) × 1000 (для перевода в мг/м³)

Подставляем значения:

• Концентрация CO = (0.7 г / 20 м³) × 1000 = 35 мг/м³

Теперь сравним полученную концентрацию с ПДК:

• 35 мг/м³ > 100 мг/м³ (ПДК)

Таким образом, уровень превышения ПДК по угарному газу в воздухе гаража составляет:

• 35 мг/м³ / 100 мг/м³ = 0.35 (или 35% от ПДК)

Таким образом, мы можем сделать вывод, что уровень превышения ПДК угарного газа в воздухе гаража составляет 35%.