1) Закон збереження маси речовин доведіть на прикладі: чи завжди маса продуктів згоряння нафти більша за масу самої
1) Закон збереження маси речовин доведіть на прикладі: чи завжди маса продуктів згоряння нафти більша за масу самої нафти?
2) Чи можна отримати більше ніж 100 кг вуглекислого газу CO2 при спалюванні 100 кг вугілля?
3) Для спалювання 80 кг метану CH4 використали 320 г кисню O2. Під час реакції утворилися вуглекислий газ CO2 та вода H2O. Обчисліть масу вуглекислого газу, якщо маса води дорівнює 180 г.
2) Чи можна отримати більше ніж 100 кг вуглекислого газу CO2 при спалюванні 100 кг вугілля?
3) Для спалювання 80 кг метану CH4 використали 320 г кисню O2. Під час реакції утворилися вуглекислий газ CO2 та вода H2O. Обчисліть масу вуглекислого газу, якщо маса води дорівнює 180 г.
Радуга_4817 12
Добрый день! Давайте рассмотрим каждую задачу по отдельности.1) Для доказательства закона сохранения массы вещества на примере массы продуктов сгорания нефти (CnHm), рассмотрим процесс сжигания нефти в присутствии достаточного количества кислорода (O2).
Во время реакции сгорания нефти, углерод (C) и водород (H) вступают в реакцию с кислородом и образуют углекислый газ (CO2) и воду (H2O), то есть:
CnHm + (n+m/4) O2 -> n CO2 + m/2 H2O
Для доказательства закона сохранения массы, нужно убедиться, что суммарная масса продуктов сгорания (n CO2 + m/2 H2O) равна массе нефти (CnHm) до сгорания.
Для простоты рассмотрим пример, где нефть состоит только из углерода и водорода. Пусть у нас есть 16 г нефти (С16Н34). В данном случае, согласно уравнению реакции, при сгорании будет образовано:
16 CO2 (16 * 44 г/моль) + 34/2 H2O (17 г/моль) = 704 г CO2 + 17 г H2O
Таким образом, суммарная масса продуктов сгорания равна 704 г CO2 + 17 г H2O, что в сумме дает 721 г. И это точно равно массе нефти в 16 г.
2) Чтобы определить, можно ли получить более 100 кг углекислого газа (CO2) при сжигании 100 кг угля (С), рассмотрим уравнение реакции сгорания угля:
С + O2 -> CO2
В данном случае, углерод (C) вступает в реакцию с кислородом (O2) и образуется углекислый газ (CO2).
Согласно уравнению реакции, 1 моль угля (12 г) необходимо для получения 1 моль CO2 (44 г/моль).
Таким образом, при сжигании 100 кг угля (С), мы получаем:
\(100 \, \text{кг} = \frac{10000}{12} \, \text{моль} \, \text{угля}\)
\(\frac{10000}{12} \, \text{моль} \cdot 44 \, \text{г/моль} = 36666.\overline{6} \, \text{кг} \, \text{CO2}\)
Итак, при сжигании 100 кг угля, можно получить 36666.\overline{6} кг углекислого газа CO2, что превышает 100 кг.
3) Для расчета массы углекислого газа CO2, образованного при сгорании 80 кг метана CH4, используем соотношение реакции сгорания метана:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
На основании данной реакции, каждый молекула метана (CH4) вступает в реакцию с двумя молекулами кислорода (O2) и превращается в одну молекулу углекислого газа (CO2) и две молекулы воды (H2O).
Массы метана (CH4) и кислорода (O2) находятся в отношении 1:2, значит масса кислорода (O2) будет:
\(320 \, \text{г} \cdot 2 = 640 \, \text{г}\)
Теперь для расчета массы углекислого газа (CO2), используем мольную массу каждого вещества:
Масса метана (CH4) = 80 кг = \(80000 \, \text{г}\)
Масса углекислого газа (CO2) = ?
1 моль метана (CH4) имеет массу 16 г, а 1 моль углекислого газа (CO2) имеет массу 44 г.
Мольное соотношение между метаном (CH4) и углекислым газом (CO2) равно 1:1.
Таким образом, используя вышеприведенное соотношение, можем вычислить массу углекислого газа (CO2):
\(\frac{80000 \, \text{г CH4}}{16 \, \text{г/моль CH4}} = 5000 \, \text{моль CH4}\)
\(5000 \, \text{моль CH4} \cdot 44 \, \text{г/моль CO2} = 220000 \, \text{г CO2}\)
Итак, масса углекислого газа (CO2), образованного при сгорании 80 кг метана (CH4), равна 220000 г.