Каков состав газа, полученного при сжигании 0,22 г пропана в избытке кислорода, если было образовано 0,66 г углекислого

Ледяной_Волк

64

Для решения этой задачи нам потребуется найти молекулярные коэффициенты состава газа, образовавшегося в результате сжигания пропана. Для этого используем закон сохранения массы.

Первым шагом найдем количество вещества углекислого газа:
1. Найдем молярную массу \( CO_2 \). Молярная масса углекислого газа равна сумме молекулярных масс атомов углерода и кислорода: \( 12.01 \, \text{г/моль} \) для углерода и \( 16.00 \, \text{г/моль} \) для кислорода.
Молярная масса \( CO_2 = 12.01 \, \text{г/моль} + 2 \times 16.00 \, \text{г/моль} = 44.01 \, \text{г/моль} \).

2. Используем соотношение между массой, молярной массой и количеством вещества:
Количество вещества углекислого газа \( n_{CO_2} \) можно найти, разделив массу углекислого газа на его молярную массу:
\( n_{CO_2} = \frac{{0.66 \, \text{г}}}{{44.01 \, \text{г/моль}}} \approx 0.015 \, \text{моль} \).

Теперь найдем количество вещества воды:
1. Найдем молярную массу \( H_2O \). Молярная масса воды равна сумме молекулярных масс двух атомов водорода и одного атома кислорода: \( 1.01 \, \text{г/моль} \) для водорода и \( 16.00 \, \text{г/моль} \) для кислорода.
Молярная масса \( H_2O = 2 \times 1.01 \, \text{г/моль} + 16.00 \, \text{г/моль} = 18.02 \, \text{г/моль} \).

2. Используем соотношение между массой, молярной массой и количеством вещества:
Количество вещества воды \( n_{H_2O} \) можно найти, разделив массу воды на ее молярную массу:
\( n_{H_2O} = \frac{{0.36 \, \text{г}}}{{18.02 \, \text{г/моль}}} \approx 0.02 \, \text{моль} \).

Теперь найдем количество пропана, которое было сожжено:
1. Найдем молярную массу \( C_3H_8 \). Молярная масса пропана равна сумме молекулярных масс трех атомов углерода и восьми атомов водорода: \( 3 \times 12.01 \, \text{г/моль} \) для углерода и \( 8 \times 1.01 \, \text{г/моль} \) для водорода.
Молярная масса \( C_3H_8 = 3 \times 12.01 \, \text{г/моль} + 8 \times 1.01 \, \text{г/моль} = 44.11 \, \text{г/моль} \).

2. Используем соотношение между массой, молярной массой и количеством вещества:
Разделим массу пропана на его молярную массу, чтобы найти количество вещества пропана \( n_{C_3H_8} \):
\( n_{C_3H_8} = \frac{{0.22 \, \text{г}}}{{44.11 \, \text{г/моль}}} \approx 0.005 \, \text{моль} \).

Теперь найдем количество кислорода, которое было потребовано:
1. Поскольку пропан сгорает в избытке кислорода, количество кислорода, потребного для полного сгорания пропана, можно вычислить, используя соотношение молярных коэффициентов между пропаном и кислородом в сгорании:
Записываем уравнение сгорания пропана:
\( C_3H_8 + \frac{{9}}{{2}}O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O \).
Значение молярного коэффициента кислорода равно \( 9/2 \).

2. Используем соотношение между количеством вещества и молярными коэффициентами:
Количество вещества кислорода \( n_{O_2} \) можно найти умножением количества вещества пропана \( n_{C_3H_8} \) на соотношение молярных коэффициентов:
\( n_{O_2} = \frac{{9}}{{2}} \times n_{C_3H_8} = \frac{{9}}{{2}} \times 0.005 \, \text{моль} = 0.0225 \, \text{моль} \).

Итак, состав газа, полученного при сжигании 0.22 г пропана в избытке кислорода, будет следующим:
- Количество \( CO_2 \): примерно 0.015 моль,
- Количество \( H_2O \): примерно 0.02 моль.

В данной задаче нам не дан состав газа, помимо \( CO_2 \) и \( H_2O \). Но можно сделать вывод, что газом, образованным при сжигании пропана, будет \( CO_2 \), а также теоретически будет присутствовать избыток кислорода, так как пропан сгорает в избытке \( O_2 \). Другие возможные газы зависят от условий задачи, но основными продуктами сгорания пропана являются \( CO_2 \) и \( H_2O \).