Сколько объема (л.н.у) воздуха, содержащего 23% (массой) кислорода, необходимо для обеспечения сгорания циклопентана

Aleksey_8258

49

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать соотношение между объемом вещества и его мольной массой, а также информацию о содержании кислорода в воздухе.

1. Рассчитаем, сколько моль кислорода содержится в воздухе объемом 1 л при условии, что содержание кислорода составляет 23% (массой). Для этого воспользуемся мольной массой кислорода, равной 32 г/моль.

Масса кислорода в 1 л воздуха:
\[0.23 \times 32 = 7.36 \text{ г}\]

Чтобы перейти от массы кислорода к его мольному количеству, мы должны разделить массу на мольную массу:
\[7.36 \text{ г} / 32 \text{ г/моль} = 0.23 \text{ моль}\]

Таким образом, в 1 л воздуха содержится 0.23 моль кислорода.

2. Теперь нам нужно узнать, сколько объема воздуха нам понадобится, чтобы сгорело 0.1 г циклопентана. Для этого нам нужно узнать соотношение между количеством вещества и его мольной массой.

Мольная масса циклопентана (C5H10) составляет 70 г/моль (С - 12 г/моль, Н - 1 г/моль).

Чтобы рассчитать мольное количество циклопентана, мы делим массу на мольную массу:
\[0.1 \text{ г} / 70 \text{ г/моль} = 0.00143 \text{ моль}\]

Таким образом, для сгорания 0.1 г циклопентана необходимо 0.00143 моль.

3. Теперь нам нужно использовать соотношение между объемом и количеством вещества, чтобы найти объем воздуха, необходимый для сгорания такого же количества циклопентана.

Учитывая, что воздух содержит 0.23 моль кислорода в 1 л, мы можем установить следующее соотношение:
\[0.23 \text{ моль} : 1 \text{ л} = 0.00143 \text{ моль} : X \text{ л}\]

где X - искомый объем воздуха.

Из этого соотношения мы можем найти X:
\[X = \frac{0.00143 \text{ моль} \times 1 \text{ л}}{0.23 \text{ моль}} \approx 0.0062 \text{ л}\]

Таким образом, для сгорания такого же количества циклопентана, как при гидрировании, необходим объем воздуха примерно 0.0062 л (или 6.2 мл).

Интересная задача! Если у вас есть еще вопросы или что-то не ясно, пожалуйста, дайте знать. Я буду рад помочь!