Каковы объемы (в дм^3, н. у.) прореагировавшего кислорода и образовавшегося углекислого газа, если сгорело 3,36 дм^3

Sergey

14

Данная задача связана с реакцией сгорания метана в избытке кислорода. Для решения задачи нам потребуется знание химической формулы реакции сгорания метана:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Из уравнения видно, что для полного сгорания одной молекулы метана требуется две молекулы кислорода.

Так как мы знаем, что сгорело 3,36 дм³ (н. у.) метана, нам необходимо найти объемы кислорода и углекислого газа, образовавшихся в результате реакции.

Начнем с расчета количества молекул метана:

n(CH₄) = V(CH₄) / V(моль)

где n(CH₄) - количество молекул метана,
V(CH₄) - объем метана в дм³ (н. у.),
V(моль) - мольный объем газа при нормальных условиях, равный 22,4 дм³/моль.

Подставляя значения в формулу, получаем:

n(CH₄) = 3,36 / 22,4

Вычисляя данное выражение, найдем:

n(CH₄) ≈ 0,15 моль

Так как из задачи известно, что метан сгорел полностью, мы можем сказать, что количество молекул метана, прореагировавшего, равно количеству молекул углекислого газа, образовавшегося в результате реакции.

Теперь можем рассчитать объем углекислого газа:

V(CO₂) = n(CO₂) * V(моль)

где V(CO₂) - объем углекислого газа в дм³ (н. у.),
n(CO₂) - количество молекул углекислого газа.

Так как количество молекул метана, прореагировавшего, равно количеству молекул углекислого газа, мы можем написать:

V(CH₄) = V(CO₂)

Подставляя значение объема метана, получаем:

V(CO₂) = 3,36

Таким образом, объем углекислого газа, образовавшегося в результате сгорания 3,36 дм³ (н. у.) метана, составляет 3,36 дм³ (н. у.).

Поскольку был использован избыток кислорода, его объем не был полностью потреблен в реакции, поэтому объем кислорода можно рассчитать вычитанием объема углекислого газа из объема метана:

V(O₂) = V(CH₄) - V(CO₂) = 3,36 - 3,36 = 0 дм³ (н. у.)

Таким образом, объем кислорода, прореагировавшего в результате сгорания 3,36 дм³ (н. у.) метана, равен 0 дм³ (н. у.).