Сколько кислорода будет использовано при сгорании 1,0 кг полистирола, если 50% его превращается в СО2, 35% в СО и

Сергеевич

59

Для решения данной задачи нам необходимо знать химическую формулу полистирола и уравнение реакции его сгорания.

Химическая формула полистирола - (C8H8)n, где n - количество повторяющихся единиц.

Уравнение реакции сгорания полистирола выглядит следующим образом:

(C8H8)n + O2 → CO2 + CO + H2O

Из уравнения видно, что каждая молекула полистирола реагирует с молекулами кислорода, образуя молекулы углекислого газа (СО2), оксида углерода (СО) и воды (H2O).

Согласно условию задачи, 50% полистирола превращается в СО2, 35% - в СО, а 15% - в сажу.

Теперь рассчитаем количество используемого кислорода при сгорании 1,0 кг полистирола.

1. Найдём количество полистирола, которое превращается в каждое из веществ. Определим количество превращающегося полистирола в СО2:

Масса СО2 = 1,0 кг × 50% = 0,5 кг

Так как молярная масса СО2 равна 44 г/моль, то количество молей СО2:

Количество молей СО2 = Масса СО2 / Молярная масса СО2 = 0,5 кг / 44 г/моль = 11,36 моль СО2

Аналогично найдём количество молей полистирола, превращающегося в СО:

Количество молей СО = 1,0 кг × 35% / 28 г/моль = 0,124 моля СО

И количество молей полистирола, превращающегося в сажу:

Количество молей сажи = 1,0 кг × 15% / (12 г/моль) = 0,125 моля сажи

2. Далее, по уравнению реакции сгорания полистирола, мы можем установить соотношение между молями полистирола и кислорода:

1 моль полистирола + 8 моль кислорода → 8 моль углекислого газа + 8 моль оксида углерода + 4 моль воды

Используя эти пропорции, получим:

Количество молей кислорода = 11,36 моль СО2 + 0,124 моля СО + 0,125 моля сажи = 11,609 моль кислорода

3. Наконец, найдём массу кислорода:

Масса кислорода = Количество молей кислорода × Молярная масса кислорода = 11,609 моль × 32 г/моль = 371,488 г кислорода

Итак, при сгорании 1,0 кг полистирола использовано около 371,5 г кислорода.