Чтобы определить, какой объём кислорода и воздуха нужен для сжигания 150 г этана (C2H6), нам нужно сначала записать уравнение реакции сжигания этана. Сжигание этана происходит по следующему уравнению:
C2H6 + 7/2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
Теперь давайте разберёмся с шагами решения:
- Определение молекулярной массы этана:
- Углерод (C) имеет молярную массу 12 г/моль, а водород (H) - 1 г/моль.
- Этан состоит из 2 атомов углерода и 6 атомов водорода, поэтому его молярная масса равна:
2 * 12 + 6 * 1 = 24 + 6 = 30 г/моль.
- Определение количества молей этана:
- Количество молей (n) можно вычислить по формуле:
n = масса / молярная масса.
- Для 150 г этана:
n(C2H6) = 150 г / 30 г/моль = 5 моль.
- Определение количества кислорода, необходимого для сжигания:
- Согласно уравнению реакции, 1 моль этана требует 7/2 моль кислорода.
- Следовательно, для 5 моль этана потребуется:
5 моль * (7/2) = 17.5 моль O2.
- Определение объёма кислорода:
- При нормальных условиях 1 моль газа занимает объём 22.4 л.
- Таким образом, объём кислорода будет:
17.5 моль * 22.4 л/моль = 392 л O2.
- Определение объёма воздуха:
- Воздух состоит примерно на 21% из кислорода.
- Чтобы найти объём воздуха, необходимый для сжигания, нужно учесть, что:
V(воздуха) = V(O2) / 0.21.
- Таким образом, объём воздуха будет:
392 л / 0.21 ≈ 1867 л воздуха.
Итак, для сжигания 150 г этана требуется:
- 392 литра кислорода
- примерно 1867 литров воздуха.