Скільки повітря потрібно для згоряння 40 л пропану? Яка частка кисню у повітрі?

Мороз

48

Для решения этой задачи, нам понадобится знать некоторые физические и химические свойства пропана и воздуха.

Для начала, найдем массу пропана, используя его объем:

\[
\text{{Масса пропана}} = \text{{объем пропана}} \times \text{{плотность пропана}}
\]

У нас задан объем пропана - 40 литров. Плотность пропана равна 2.04 г/литр (эту информацию можно найти в химических справочниках). Подставим значения и рассчитаем:

\[
\text{{Масса пропана}} = 40 \, \text{{литров}} \times 2.04 \, \text{{г/литр}} = 81.6 \, \text{{г}}
\]

Теперь перейдем к процессу сгорания пропана. Сначала напишем сбалансированное химическое уравнение реакции сгорания пропана:

\[
C_3H_8 + 5O_2 \longrightarrow 3CO_2 + 4H_2O
\]

Из этого уравнения видно, что для полного сгорания 1 молекулы пропана требуется 5 молекул кислорода.

Теперь рассчитаем количество молекул пропана:

\[
\text{{Количество молекул пропана}} = \frac{{\text{{Масса пропана}}}}{{\text{{молярная масса пропана}}}}
\]

Молярная масса пропана составляет 44.1 г/моль. Подставим значения и рассчитаем:

\[
\text{{Количество молекул пропана}} = \frac{{81.6 \, \text{{г}}}}{{44.1 \, \text{{г/моль}}}} \approx 1.85 \, \text{{моль}}
\]

Теперь можем рассчитать количество молекул кислорода, необходимых для сгорания пропана:

\[
\text{{Количество молекул кислорода}} = \text{{Количество молекул пропана}} \times 5
\]

\[
\text{{Количество молекул кислорода}} = 1.85 \, \text{{моль}} \times 5 = 9.25 \, \text{{моль}}
\]

Наконец, найдем частное кислорода в воздухе:

\[
\text{{Частка кислорода}} = \frac{{\text{{Количество молекул кислорода}}}}{{\text{{общее количество молекул воздуха}}}}
\]

Подставим значения и рассчитаем:

\[
\text{{Частка кислорода}} = \frac{{9.25 \, \text{{моль}}}}{{22.4 \, \text{{литра/моль (объем моля газа при н.у.)}}}} = 0.412
\]

Ответ:
1) Для сгорания 40 л пропана требуется 81.6 г пропана.
2) Частка кислорода в воздухе составляет примерно 41.2%.