Какой объем углекислого газа (CO2) и какую массу воды (H2O) можно получить из 200 г метанола (CH3OH)?

Химия 9 класс Химические реакции и стехиометрия объем углекислого газа масса воды метанол химические реакции расчеты в химии закон сохранения массы стехиометрия химические уравнения Новый

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться уравнением реакции сгорания метанола (CH3OH). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

2 CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O

Теперь давайте разберем шаги, необходимые для нахождения объема углекислого газа (CO2) и массы воды (H2O) из 200 г метанола.

1. Определим молекулярную массу метанола (CH3OH):
   • Углерод (C) - 12 г/моль
   • Водород (H) - 1 г/моль (3 водорода) = 3 г/моль
   • Кислород (O) - 16 г/моль
   • Итого: 12 + 3 + 16 = 31 г/моль
2. Рассчитаем количество моль метанола в 200 г:
   • Количество моль (n) = масса / молекулярная масса
   • n(CH3OH) = 200 г / 31 г/моль ≈ 6.45 моль
3. Используем стехиометрию реакции для нахождения количества моль CO2 и H2O:
   • Согласно уравнению реакции, из 2 моль метанола получается 2 моль CO2 и 4 моль H2O.
   • Таким образом, из 6.45 моль метанола получится:
   • n(CO2) = (6.45 моль CH3OH) * (2 моль CO2 / 2 моль CH3OH) = 6.45 моль CO2
   • n(H2O) = (6.45 моль CH3OH) * (4 моль H2O / 2 моль CH3OH) = 12.90 моль H2O
4. Теперь найдем объем CO2:
   • При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 л.
   • Объем CO2 = n(CO2) * 22.4 л/моль = 6.45 моль * 22.4 л/моль ≈ 144.48 л
5. Теперь рассчитаем массу H2O:
   • Молекулярная масса H2O = 2 * 1 + 16 = 18 г/моль
   • Масса H2O = n(H2O) * молекулярная масса H2O = 12.90 моль * 18 г/моль ≈ 232.2 г

Итак, из 200 г метанола можно получить:

• Объем углекислого газа (CO2) ≈ 144.48 литров
• Масса воды (H2O) ≈ 232.2 грамма