1. Яка була кількість насиченого одноатомного спирту, що спалилося, якщо утворилося 3,36 л карбон(ІV) оксиду (н

Игоревна_1731

32

Задача 1:
Для розв"язання цієї задачі треба спочатку знайти кількість речовини карбон(IV) оксиду, який утворився, і кількість речовини води, яка утворилась. Після цього, ми можемо використати стехіометрію хімічних реакцій для того, щоб визначити початкову кількість спирту, який спалився.

1. Спочатку знайдемо кількість речовини карбон(IV) оксиду:
За ідеальних умов, об"єм газу пропорційний кількості речовини газу. Отже, можна записати таке співвідношення:
\(\dfrac{{V_{CO_2}}}{{n_{CO_2}}} = \dfrac{{V_{H_2O}}}{{n_{H_2O}}}\).
Задано, що \(V_{CO_2} = 3,36\) л і \(n_{H_2O} = 3,6\) г.
Тепер використовуємо мольну масу \(H_2O\), щоб перевести масу води в кількість речовини:
\(n_{H_2O} = \dfrac{{m_{H_2O}}}{{M_{H_2O}}}\), де \(M_{H_2O}\) - молярна маса \(H_2O\).
Для води \(M_{H_2O} = 18\) г/моль.
Підставляємо дані:
\(3,6 = \dfrac{{m_{H_2O}}}{{18}}\).
Звідси знаходимо \(m_{H_2O}\):
\(m_{H_2O} = 3,6 \times 18 = 64,8\) г.

Тепер знаходимо кількість речовини \(CO_2\):
\(n_{CO_2} = \dfrac{{V_{CO_2}}}{V_{m_{CO_2}}}\), де \(V_{m_{CO_2}}\) - молярний об"єм \(CO_2\).
Молярний об"єм речовини знаходиться за формулою \(V_{m} = \dfrac{{V_{m_{id}} \times P}}{{T}}\), де \(V_{m_{id}}\) - 22,4 л/моль (молярний об"єм ідеального газу), \(P\) - тиск газу (в даному випадку нормальний тиск), \(T\) - температура (в K).
Так як задача нормальних умов, тиск \(P = 1\) атм = 101,3 кПа, температура \(T = 273\) K (0°C + 273).
Підставляємо в формулу:
\(V_{m_{CO_2}} = \dfrac{{V_{CO_2} \times P}}{{T}}\).
Підставляємо дані:
\(V_{m_{CO_2}} = \dfrac{{3,36 \times 101,3}}{{273}} = 1,24\) л/моль.

Тепер, знаючи \(V_{m_{CO_2}}\) і \(n_{CO_2}\), можна знайти \(V_{CO_2}\):
\(V_{CO_2} = n_{CO_2} \times V_{m_{CO_2}}\).
Підставляємо значення:
\(V_{CO_2} = 3,36 \times 1,24 = 4,1664\) л.

Отже, виходить, що об"єм насиченого одноатомного спирту, що спалився, дорівнює 4,1664 л карбон(IV) оксиду.

Тепер, знаючи кількість речовини \(CO_2\) і \(H_2O\), можна використати стехіометрію для визначення кількості речовини спирту (\(n_{C_2H_6O}\)):

\(\dfrac{{n_{C_2H_6O}}}{{n_{CO_2}}} = \dfrac{{V_{CO_2}}}{{V_{C_2H_6O}}}\), де \(V_{C_2H_6O}\) - шуканий об"єм спирту.

Підставляємо значення:
\(\dfrac{{n_{C_2H_6O}}}{{4,1664}} = \dfrac{{4,1664}}{{V_{C_2H_6O}}}\).

Оскільки перед нами кількісна характеристика даних, тоді можемо записати:
\(n_{C_2H_6O} = 4,1664\).

Тепер, дивлячись на розраховану кількість речовини спирту, ми формулюємо молекулярну формулу:
\(C_2H_6O\).

Для визначення молекулярної маси \(C_2H_6O\) знаходиться сума молярних мас атомів:

\(M_{C_2H_6O} = 12 \times 2 + 1 \times 6 + 16 = 46\) г/моль.

Таким чином, формула цього спирту - \(C_2H_6O\), а його молекулярна маса - 46 г/моль.

Задача 2:
Ви вже знаєте, що формула цього спирту - \(C_2H_6O\) і його молекулярна маса - 46 г/моль.

Тепер, щоб знайти масову частку кисню (\(w\)) в цьому спирті, можна використати наступну формулу:

\(w = \dfrac{{M_{O} \times n_{O}}}{{M_{C_2H_6O}}}\), де \(M_{O}\) - молярна маса кисню, \(n_{O}\) - кількість речовини кисню, \(M_{C_2H_6O}\) - молярна маса спирту \(C_2H_6O\).

Знаходимо молярну масу кисню: \(M_{O} = 16\) г/моль.

Тепер наші дані: \(w = 26,67\%\) (або \(0,2667\) у десятковому вигляді) і \(M_{C_2H_6O} = 46\) г/моль.

Тоді можемо записати формулу замість змінних:
\(0,2667 = \dfrac{{16 \times n_{O}}}{{46}}\).

Знаходимо \(n_{O}\):
\(n_{O} = 0,2667 \times \dfrac{{46}}{{16}} = 0,76\) моль.

Тепер, щоб знайти загальну кількість атомів у молекулі цього спирту, можна використати наступну формулу:

\(N = N_{A} \times n_{C_2H_6O}\), де \(N_{A}\) - число Авогадро (6,02214179 × 10^23), \(n_{C_2H_6O}\) - кількість речовини спирту \(C_2H_6O\).

Підставляємо дані:
\(N = 6,02214179 × 10^23 \times 0,76\).

Значення числа авогадро округлюється ​​до \(6,022 × 10^23\).

\(N = 6,022 × 10^23 \times 0,76 = 4,57 × 10^{23}\).

Таким чином, загальна кількість атомів у молекулі спирту \(C_2H_6O\) дорівнює \(4,57 × 10^{23}\).

Задача 3:
Для знаходження об"єму повітря, необхідного для спалювання 0,25 моль метанолу, можна використати стехіометрію хімічної реакції.

Загальне рівняння реакції виглядає так:
\(CH_3OH + \dfrac{{3}}{{2}}O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O\).

За цим рівнянням видно, що для спалювання 1 моля метанолу необхідна \( \dfrac{{3}}{{2}} \) моля кисню.

Тому, для 0,25 моль метанолу необхідно \( 0,25 \times \dfrac{{3}}{{2}} = 0,375 \) моль кисню.

За ідеальних умов об"єм газу пропорційний кількості речовини газу, тому використовуємо таку формулу:

\( \dfrac{{V_{O_2}}}{{n_{O_2}}} = \dfrac{{V_{air}}}{{n_{air}}} \).

Тут \( V_{O_2} \) - шуканий об"єм кисню, \( n_{O_2} = 0,375 \) моль, \( V_{air} \) - об"єм повітря, \( n_{air} \) - кількість речовини повітря.

Згідно даній задачі, в повітрі 21% кисню, тому кількість кисню в повітрі становить 21% від загальної кількості речовини повітря.

Знаходимо \( n_{air} \):
\( n_{air} = \dfrac{{0,21}}{{1}} \times 1 = 0,21 \) моль.

Підставляємо дані в формулу:
\( \dfrac{{V_{O_2}}}{{0,375}} = \dfrac{{V_{air}}}{{0,21}} \).

Знаходимо \( V_{air} \):
\( V_{air} = \dfrac{{0,21}}{{0,375}} \times V_{O_2} \).

Таким чином, для спалювання 0,25 моль метанолу необхідно \( \dfrac{{0,21}}{{0,375}} \) моль повітря.

Таким чином, об"єм повітря, необхідний для спалювання 0,25 моль метанолу, залежить від об"єму кисню, який нам потрібно.

Задача 4:
Задача про насичений одноатомний спирт залежить від відносної густини парів спирту.

Для початку, ви маєте правильне представлення про насичений одноатомний спирт з минулих вправ: формула цього спирту - C2H6O, а його молекулярна маса - 46 г/моль.

Щоб знайти молекулярну формулу цього спирту, якщо його відносна густина парів складає 1,586, ми спочатку використаємо відносну густину для визначення мольного відношення пару спирту до повітря.

Мольне відношення пару спирту до повітря можна розрахувати з використанням такої формули:

\[ \dfrac{{\text{Мольний відношення спирту до повітря}}}{{\text{відносна густина}}} = \dfrac{{\text{відносна маса спирту}}}{{\text{молярна маса повітря}}} \]

Знаємо, що відносна маса спирту - 46 г/моль, а молярна маса повітря приблизно 29 г/моль. Підставляємо значення у формулу:

\[ \dfrac{{\text{Мольний відно