2. Какое количество кислорода необходимо для окисления 448л метана CH4, при образовании воды и углекислого газа?

Молния

50

Для решения этой задачи мы можем использовать соотношения между объемами газов, связанных с химическим уравнением реакции:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Из уравнения видно, что для полного окисления 1 молекулы метана (CH₄) требуется 2 молекулы кислорода (O₂). Таким образом, для решения задачи нам нужно узнать, сколько молекул метана содержится в 448 литрах.

Чтобы найти количество молекул метана, мы можем использовать уравнение состояния газов:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.

Для удобства расчета можно использовать стандартные условия (нормальные условия или стандартные температура и давление):

T = 273 K
P = 1 атм

Таким образом, мы можем использовать следующую формулу:

n = PV / RT

Для метана (CH₄) у нас есть молярная масса, которая равна 16 г/моль.

Рассчитаем количество молей метана:

n = (448 л) / (0.0821*273 K*1 атм / моль*К) ≈ 17.9 моль

Для полного окисления 1 молекулы метана требуется 2 молекулы кислорода. Следовательно, для 17.9 моль метана нам потребуется:

17.9 моль * 2 = 35.8 моль кислорода

Теперь мы можем ответить на первую часть задачи: она требует 35.8 молей кислорода для окисления 448 литров метана.

Чтобы решить вторую часть задачи и узнать объем CO₂, который образуется при таком окислении, мы можем использовать тот факт, что объемы газов, образующихся и исчезающих в реакции, пропорциональны их коэффициентам в химическом уравнении.

Исходя из уравнения:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Мы видим, что коэффициент перед CO₂ равен 1.

Таким образом, объем CO₂, образуемого в данной задаче, будет равен объему метана, который исчезает при реакции.

Поэтому ответ на вторую часть задачи будет 448 литров CO₂.