Який об єм вуглекислого газу утворився при спалюванні 80 літрів метану? Який об єм вихідних речовин прореагував?

Скользкий_Пингвин

27

Для решения этой задачи нам необходимо знать химическое уравнение реакции сгорания метана (CH4):

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что при сгорании 1 молекулы метана образуется 1 молекула углекислого газа (CO2). Также обратите внимание, что объемы газов пропорциональны их молярным количествам при одинаковых условиях.

Теперь давайте рассчитаем количество вещества метана, имея его объем. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

V = nRT/P,

где V - объем газа (в нашем случае 80 литров), n - количество вещества газа (что нам нужно найти), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах и P - давление газа (предположим, что оно равно атмосферному давлению).

Поскольку мы рассматриваем газы при одинаковых условиях (температуре и давлении), количество вещества утворившегося у нас углекислого газа будет равно количеству вещества метана, которое прореагировало.

Теперь, когда мы найдем количество вещества метана, мы можем легко определить количество вещества углекислого газа и его объем.

Давайте рассчитаем n, количество молей метана:

V = nRT/P

n = PV / RT

P предполагается равным атмосферному давлению, примем его за 1 атмосферу, или 101.325 кПа.

Температуру также необходимо преобразовать в Кельвины. Предположим, что она равна комнатной температуре 25 °C или 298,15 К.

n = (1 * 80) / (0.0821 * 298.15)

n = 3.243 моль метана.

Так как по уравнению реакции по единице метана образуется одинаковое количество углекислого газа, то и количество молекул углекислого газа также равно 3.243 молям.

Теперь мы можем рассчитать образовавшийся объем углекислого газа.

V = nRT/P

V = (3.243 моль * 0.0821 * 298.15) / 1

V = 80.669 литров углекислого газа.

Таким образом, при сгорании 80 литров метана, образуется 80.669 литров углекислого газа.