Чи буде достатньо 40 літрів кисню для окиснення 1,8 молярних речовини метану?

Никита

1

Щоб відповісти на це питання, спочатку ми повинні знати, яка хімічна реакція відбувається між киснем і метаном. Запишемо уравнення реакції:

\[ CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O \]

З цього уравнення видно, що 1 молекула метану реагує з 2 молекулами кисню, утворюючи 1 молекулу \( CO_2 \) і 2 молекули \( H_2O \).

Тепер, коли ми знаємо вже співвідношення між метаном і киснем, ми можемо розрахувати, яка кількість кисню потрібна для того, щоб окиснити 1,8 молярних речовини метану.

Для цього ми використовуємо правило пропорційності. Оскільки у молекулярному рівні стосунок між метаном і киснем є 1:2, то і в молярному рівні вони також мають такий самий співвідношення. З цього ми отримуємо:

1 моль метану : 2 моля кисню

1,8 моль метану : х молей кисню (де х - невідома кількість кисню)

Тепер використаємо пропорцію для розрахунку кількості кисню:

\[
\frac{{1,8 \text{ моль}}}{1} = \frac{x \text{ молей кисню}}{2}
\]

Перенесемо x на один бік рівняння та отримаємо:

\[
x = \frac{{1,8 \text{ моль} \cdot 2}}{{1}} = 3,6 \text{ моль кисню}
\]

Таким чином, для окиснення 1,8 молярних речовини метану необхідно 3,6 моля кисню.

Ми можемо перетворити цю кількість кисню в об"єм, використовуючи його молярний об"єм. Нормальні умови використовуються для цього, коли температура становить 0 градусів Цельсія, а тиск - 1 атмосфера. При таких умовах об"єм 1 моля газу становить 22,4 літра. Тому, використовуючи цей факт, ми можемо розрахувати об"єм кисню:

Об"єм кисню = кількість кисню \(\times\) молярний об"єм кисню

Об"єм кисню = 3,6 моля \(\times\) 22,4 л/моль

Об"єм кисню = 80,64 л

Отже, для окиснення 1,8 молярних речовини метану потрібно 3,6 моля кисню або 80,64 літри кисню.