Какова масса уксусной кислоты и объем оксида углерода (IV), образующегося при сгорании уксусной кислоты, если в ходе

Misticheskiy_Lord

27

Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать законы сохранения массы и энергии.

Шаг 1: Запишем уравнение реакции горения уксусной кислоты (CH3COOH):
\[CH3COOH + O2 -> CO2 + H2O\]

Шаг 2: Запишем уравнение реакции горения уксусной кислоты в балансированной форме:
\[2CH3COOH + 8O2 -> 6CO2 + 6H2O\]

Шаг 3: Посчитаем количество оксида углерода (IV) (CO2), образующегося при сгорании уксусной кислоты. Для этого возьмем уравнение реакции и посмотрим на коэффициент при CO2, который в данном случае равен 6.

Оксид углерода (IV) образуется в соотношении 1 к 1 с уксусной кислотой. Таким образом, моль оксида углерода (IV) равна моли уксусной кислоты. Чтобы найти массу уксусной кислоты, нам нужно знать ее молярную массу.

Шаг 4: Рассчитаем мольную массу уксусной кислоты (CH3COOH).
Молярная масса углерода (C) равна 12 г/моль, масса водорода (H) - 1 г/моль, а масса кислорода (O) - 16 г/моль.

\[M(CH3COOH) = (12 * 2) + (1 * 4) + (16 * 2) = 60 г/моль\]

Шаг 5: Рассчитаем количество молей уксусной кислоты.
Моль уксусной кислоты (CH3COOH) можно рассчитать с использованием массы уксусной кислоты (m) и ее молярной массы (M).

\[\text{Моль уксусной кислоты} = \frac{\text{масса уксусной кислоты}}{\text{молярная масса уксусной кислоты}}\]

Масса уксусной кислоты равна неизвестной величине, обозначим ее как x г.

Моль уксусной кислоты:
\[\text{Моль уксусной кислоты} = \frac{x}{60}\]

Шаг 6: Рассчитаем количество молей оксида углерода (IV).
Моль оксида углерода (IV) равно моли уксусной кислоты.
Таким образом, количество молей оксида углерода (IV) также составит \(\frac{x}{60}\).

Шаг 7: Рассчитаем объем оксида углерода (IV) при нормальных условиях (0°C и 1 атм давления).
В стандартных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 литра.

Объем оксида углерода (IV) при нормальных условиях (V) равен количеству молей оксида углерода (IV), умноженному на 22,4 литра.

\[V = \frac{x}{60} \times 22.4 \, \text{литра}\]

Шаг 8: Вычислим массу уксусной кислоты, используя информацию о выделившейся теплоте.
При сгорании уксусной кислоты выделилось 1642 кДж теплоты.
Энергия, выделяющаяся при сгорании 1 моль уксусной кислоты, равна 1642 кДж.
Таким образом, энергия, выделяющаяся при сгорании x моль уксусной кислоты, равна:

\[Q = 1642 \, \text{кДж} \times \frac{x}{\frac{x}{60}} = 1642 \, \text{кДж} \times 60\]

По закону сохранения энергии, теплота сгорания уксусной кислоты, равная 1642 кДж, должна равняться выделившейся теплоте.
Таким образом, мы можем записать уравнение:

\[1642 \, \text{кДж} \times 60 = Q\]

После решения данного уравнения найдем значение массы уксусной кислоты (x).

Подставив полученное значение массы уксусной кислоты в шаге 5 в уравнение из шага 6, мы можем рассчитать количество молей оксида углерода (IV), а затем и его объем в шаге 7.

Кстати, позже помощник Учитель будет в состоянии вычислить это математическое уравнение быстро и точно для вас!