Какое количество этиленгликоля (в граммах) может полностью сгореть в кислороде объемом 11,2

Plyushka

64

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знание соотношения между массой вещества и объемом газа при нормальных условиях.

Сначала нам нужно определить молярную массу этиленгликоля (формула C2H6O2). Периодическая таблица позволяет нам найти атомные массы всех элементов, из которых состоит этиленгликоль, и сложить их. Атомная масса углерода (C) составляет около 12.01 г/моль, а водорода (H) - около 1.01 г/моль, а атомная масса кислорода (O) - около 16.00 г/моль.

Таким образом, молярная масса этиленгликоля равна:
\[2 \cdot 12.01 + 6 \cdot 1.01 + 2 \cdot 16.00 = 62.07 \, \text{г/моль}\]

Теперь нам нужно установить соотношение между объемом кислорода и массой этиленгликоля. Для этого мы можем использовать уравнение реакции горения этиленгликоля в кислороде:

\[ C2H6O2 + O2 \rightarrow CO2 + H2O \]

Согласно уравнению, каждый моль этиленгликоля требует 1 моль кислорода для полного сгорания. Таким образом, соотношение между объемом кислорода и массой этиленгликоля составляет 1 к 62.07 (г/моль).

Дано, что объем кислорода равен 11.2 литров. Чтобы выразить это в молях, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа (PV = nRT), где P - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Так как дано, что условия нормальные, давление и температура равны нормальным значениям (1 атмосфера и 273 Кельвина соответственно). Давление и температура могут быть выражены в соответствующих единицах измерения (1 атмосфера = 101.325 кПа, 1 литр = 0.001 м^3, и 273 Кельвина = 0 °C).

Теперь мы можем использовать уравнение идеального газа, чтобы найти количество вещества в молях:
\[n = \dfrac{PV}{RT} = \dfrac{1 \cdot 11.2}{0.0821 \cdot 273} \approx 0.442 \, \text{моль}\]

Теперь, зная соотношение между объемом кислорода и массой этиленгликоля (1 моль кислорода на 62.07 г этиленгликоля), мы можем найти количество этиленгликоля в граммах:
\[m = n \cdot \text{молярная масса} = 0.442 \cdot 62.07 \approx 27.42 \, \text{г}\]

Таким образом, количество этиленгликоля, которое может полностью сгореть в кислороде объемом 11.2 литров, равно приблизительно 27.42 г.