Сравните количество воздуха, необходимое для полного сгорания 10 литров этана и 10 литров этилена при нормальных

Boris

69

Для сравнения количества воздуха, необходимого для полного сгорания 10 литров этана и 10 литров этилена, нам необходимо знать их химические формулы и составы.

Этан имеет химическую формулу \(C_2H_6\), где два атома углерода связаны с шестью атомами водорода. Этилен имеет формулу \(C_2H_4\), где два атома углерода связаны с четырьмя атомами водорода.

Для полного сгорания этих углеводородов в атмосферном воздухе требуется кислород. При сгорании пропорции между углеводородами и кислородом должны быть соблюдены.

Теперь посмотрим на химические уравнения реакций сгорания:

Этан: \(C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O\)

Этилен: \(C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O\)

Из уравнений видно, что для полного сгорания одного молекуля этана требуется 7 молекул кислорода, а для полного сгорания одной молекулы этилена требуется 3 молекулы кислорода.

Теперь посчитаем количество воздуха, необходимое для сгорания этих углеводородов. Мы знаем, что объемное содержание кислорода в воздухе составляет 21%.

Пусть \(V_{кисл}\) будет объемом кислорода, необходимым для сгорания 10 литров этана, а \(V_{этан}\) - общим объемом воздуха, необходимого для сгорания 10 литров этана.

Мы можем записать это следующим образом:

\(\frac{V_{кисл}}{V_{этан}} = \frac{21}{100}\)

Так как для сгорания одного молекуля этана требуется 7 молекул кислорода, агрегатное состояние вещества не учитываем, и мы знаем, что одна молекула этана занимает \(10^{-3}\) литра, а одна молекула кислорода занимает 22,4 литра (с учетом нормальных условий), то мы можем записать:

\(\frac{7 \times 22,4}{10^{-3}} = V_{этан}\)

Теперь мы можем найти \(V_{кисл}\) путем подстановки значения \(V_{этан}\) в наше первоначальное уравнение:

\(\frac{V_{кисл}}{7 \times 22,4} = \frac{21}{100}\)

Решая это уравнение, мы находим:

\(V_{кисл} = \frac{21}{100} \times 7 \times 22,4\)

Аналогично, мы можем посчитать количество воздуха, необходимого для полного сгорания 10 литров этилена.

Таким образом, путем решения уравнений и применения формул, мы можем сравнить количество воздуха, необходимое для полного сгорания 10 литров этана и 10 литров этилена. Обратите внимание, что расчеты основаны на предположении, что реакции происходят при нормальных условиях и не учитываются другие факторы, такие как потеря или перерасход веществ.