Сколько кислорода и воздуха требуется для сжигания 50 литров этана?

Малышка

31

Перед тем, как мы начнем решение данной задачи, я предлагаю рассмотреть химическое уравнение сжигания этана:

\[C_2H_6 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O\]

Это уравнение показывает реакцию сжигания этана (C2H6) в присутствии кислорода (O2), при которой образуется углекислый газ (CO2) и вода (H2O).

Теперь, зная это уравнение, мы можем перейти к решению задачи.

Для начала нам нужно узнать, сколько молекул этана содержится в 50 литрах этана. Для этого мы воспользуемся уравнением и переведем объем этана в количество молей. Объем газа можно перевести в количество молей, используя формулу:

\[n = \frac{V}{V_m}\]

где:
n - количество молей газа,
V - объем газа,
V_m - молярный объем газа.

Молярный объем газа (V_m) составляет примерно 22,4 литра для газов при нормальных условиях (температура = 0 °C, давление = 1 атмосфера).

Подставим значения в формулу:

\[n_{C2H6} = \frac{50}{22.4}\]

\[n_{C2H6} \approx 2.23\]

Теперь у нас есть количество молей этана.

Затем мы можем использовать коэффициенты перед соответствующими веществами в уравнении, чтобы определить соотношение между этаном и кислородом.

В уравнении сжигания этана коэффициент перед этаном (C2H6) равен 1, а коэффициент перед кислородом (O2) равен 3.

Следовательно, для сожжения 1 моля этана необходимо 3 моля кислорода.

У нас есть 2,23 моля этана, поэтому мы можем умножить это число на 3, чтобы найти количество молей кислорода:

\[n_{O2} = 2.23 \times 3\]

\[n_{O2} \approx 6.69\]

Таким образом, для сжигания 50 литров этана требуется примерно 6,69 молей кислорода.

Если вам нужно узнать, сколько граммов кислорода и воздуха требуется, вы можете использовать молярную массу кислорода (О2). Молярная масса кислорода составляет приблизительно 32 г/моль.

Тогда общий вес кислорода можно найти, умножив количество молей кислорода на молярную массу кислорода:

\[масса_{O2} = n_{O2} \times молярная\ масса_{O2}\]

\[масса_{O2} = 6.69 \times 32\]

\[масса_{O2} \approx 214 г\]

Таким образом, для сжигания 50 литров этана потребуется примерно 214 г кислорода.

Для определения массы воздуха, содержащего необходимое количество кислорода, нужно учесть, что воздух состоит примерно на 21% из кислорода, а оставшиеся 79% составляет азот.

Масса воздуха можно рассчитать, учитывая массовое соотношение кислорода в воздухе:

\[масса_{воздуха} = \frac{масса_{O2}}{доля_{O2} в воздухе}\]

\[масса_{воздуха} = \frac{214}{0.21}\]

\[масса_{воздуха} \approx 1019 г\]

Таким образом, для сжигания 50 литров этана потребуется примерно 214 г кислорода и около 1019 г воздуха.

Надеюсь, это разъяснение было понятным и подробным! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!