Яка масова частка домішок у бензені, якщо під час його згорання масою 1 г утворився вуглекислий газ масою 2,64

Японка

2

Для решения данной задачи мы можем использовать концепцию закона сохранения массы. Закон сохранения массы утверждает, что масса вещества не создаётся и не уничтожается в химической реакции, а только перераспределяется между реагентами и продуктами.

Первым шагом в решении задачи является запись сбалансированного уравнения реакции горения бензена, обозначим его как

\(C_6H_6 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O\).

Закон сохранения массы в данном случае будет иметь вид:

\(m_{\text{бензен}} + m_{\text{кислород}} = m_{\text{CO}_2} + m_{\text{H}_2\text{O}}\)       (1)

Дано, что масса бензена составляет 1 г, а масса углекислого газа (CO2) составляет 2,64 г.

Поскольку мы ищем массовую долю примесей в бензене, мы можем использовать следующую формулу:

\(m_{\text{примесь}} = m_{\text{бензен}} - m_{\text{чистое в-во}}\),

где \(m_{\text{примесь}}\) - масса примесей, \(m_{\text{бензен}}\) - масса бензена, \(m_{\text{чистое в-во}}\) - масса чистого вещества.

Для решения задачи мы должны выразить массу чистого вещества (CO2) через массу образовавшегося вещества:

\(m_{\text{CO}_2} = 2,64\,\text{г}\).

Теперь мы можем записать уравнение (1), заменив известные значения:

\(1\,\text{г} + m_{\text{кислород}} = 2,64\,\text{г} + m_{\text{H}_2\text{O}}\).

Вода (H2O) образуется в результате горения бензена, поэтому её массу мы считаем неизвестной. Однако, мы можем предположить, что кислород (O2) вводится в реакцию в избытке и полностью переходит в воду (H2O).

Соответственно, масса воды (H2O) будет равна массе кислорода (O2), который участвовал в реакции горения бензена. Запишем это в уравнении:

\(1\,\text{г} + m_{\text{кислород}} = 2,64\,\text{г} + m_{\text{кислород}}\).

Выразив массу кислорода (mкислород) из уравнения, получаем:

\(m_{\text{кислород}} = 2,64\,\text{г} - 1\,\text{г} = 1,64\,\text{г}\).

Таким образом, масса кислорода (O2), участвующего в реакции, составляет 1,64 г.

Мы можем считать, что кислород (O2) в реакции является чистым веществом, поскольку нам неизвестно о наличии примесей в кислороде.

Теперь, используя формулу для расчёта массовой доли примесей в бензене, запишем:

\(m_{\text{примесь}} = m_{\text{бензен}} - m_{\text{чистое в-во}}\).

Подставив значения, получаем:

\(m_{\text{примесь}} = 1\,\text{г} - 1,64\,\text{г} = -0,64\,\text{г}\).

Масса примесей получается отрицательной, что не имеет физического смысла. В таком случае, можно сделать вывод, что наше предположение о наличии избыточного кислорода в реакции было неверным.

С учётом этого, ответ на задачу не может быть получен с использованием предоставленной информации. Нам необходимы дополнительные данные о реакции, чтобы решить задачу.