Сколько углекислого газа образуется при сгорании 64 г метана СН4, который содержит 10 % примесей?

Mihaylovich

12

Чтобы вычислить количество углекислого газа (\(CO_2\)), образующегося при сгорании 64 г метана (\(CH_4\)), мы сначала должны найти количество метана без примесей, а затем вычислить количество \(CO_2\), образующегося при полном сгорании данного количества метана. Давайте начнем с первого шага.

Шаг 1: Найдите количество метана без примесей.
Мы знаем, что 64 г метана содержит 10 % примесей. Выражая это в виде формулы, получаем:
Масса метана без примесей = Масса метана с примесями - Масса примесей
Масса метана без примесей = 64 г - (10 % × 64 г)
Масса метана без примесей = 64 г - (0,1 × 64 г)
Масса метана без примесей = 64 г - 6,4 г
Масса метана без примесей = 57,6 г

Шаг 2: Вычислите количество \(CO_2\), образующегося при полном сгорании данного количества метана.
Молекулярный баланс реакции сгорания метана выглядит следующим образом:
\(CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O\)

Из уравнения реакции мы видим, что на каждый молекулярный вес метана (\(CH_4\)) формируется одна молекулярная масса \(CO_2\). Молярная масса \(CH_4\) равна 16 г/моль, и молярная масса \(CO_2\) равна 44 г/моль.

Теперь мы можем использовать пропорцию, чтобы найти количество \(CO_2\):
\(\frac{{\text{{Масса метана без примесей}}}}{{\text{{Молярная масса метана}}}} = \frac{{\text{{Масса }CO_2}}}{{\text{{Молярная масса }CO_2}}}\)

\(\frac{{57,6 \, \text{{г}}}}{{16 \, \text{{г/моль}}}} = \frac{{x}}{{44 \, \text{{г/моль}}}}\)

После решения этой пропорции мы найдем значение \(x\), которое будет равно массе \(CO_2\), образующегося при сгорании 57,6 г метана без примесей.

Продолжим вычисления:

\(\frac{{57,6}}{{16}} = \frac{{x}}{{44}}\)
\(57,6 \times 44 = 16x\)
\(x = \frac{{57,6 \times 44}}{{16}}\)
\(x = 158,4\)

Таким образом, при сгорании 64 г метана СН4, который содержит 10 % примесей, образуется 158,4 г углекислого газа (\(CO_2\)).