1.Який об’єм кисню (н.у.) витратиться на спалювання 50 м (кубічних) Метану?
Ответы
Ответ:
Об’єм кисню, необхідний для повного спалювання 50 метану (CH4) при нормальних умовах (Н.У.), можна розрахувати з використанням стехіометричного коефіцієнта реакції спалювання.
Реакція спалювання метану виглядає наступним чином:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
Звідси видно, що для повного спалювання однієї молекули метану потрібно дві молекули кисню. Таким чином, для 50 метану потрібно 100 молекул кисню.
Об’єм кисню можна розрахувати з використанням ідеального газового закону, який говорить, що об’єм газу (V) прямо пропорційний кількості речовини (n) за сталої температури (T) та тиску (p):
V = n * R * T / p
де R - універсальна газова стала. Зазвичай R виражають у літрах за кіломоль, а температуру використовують в Кельвінах.
Якщо прийняти тиск 1 атмосферу (101,325 кПа) та температуру 273 Кельвіна (0 градусів Цельсія), то можна отримати, що 1 моль газу займає об’єм 22,4 літра.
Отже, для розрахунку об’єму кисню, необхідного для спалювання 50 метану, необхідно знайти кількість молекул кисню, яку можна розрахувати зі стехіометричного коефіцієнта реакції:
50 CH4 + 100 O2 -> 50 CO2 + 100 H2O
Таким чином, для спалювання 50 метану потрібно 100 молекул кисню.
Отже, об’єм кисню, необхідний для спалювання 50 метану, можна розрахувати за формулою:
V = n * R * T / p = 100 моль * 22,4 л / моль * 273 K / 101,325 кПа = 602,2 л
Отже, для спалювання 50 метану при нормальних умовах необхідно 602,2 л кисню.
Пояснення:
Рівняння реакції спалювання метану: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Згідно з цим рівнянням, на 1 моль метану потрібно 2 молі кисню. Отже, якщо ми спалимо 1 моль метану, то ми витратимо 2 моля кисню.
Молярний об'єм газу за нормальних умов (н.у.) дорівнює 22,4 л.
Отже, об’єм кисню (н.у.), який витратиться на спалювання 50 м³ метану, можна визначити за формулою:
V(O2) = V(CH4) × (2 моля O2 / 1 моль CH4) × (22,4 л / моль)
V(O2) = 50 м³ × (2 моля O2 / 1 моль CH4) × (22,4 л / моль)
V(O2) = 2240 л
Отже, на спалювання 50 м³ метану потрібно 2240 л кисню (н.у.).