Для решения этой задачи нужно использовать уравнение реакции сгорания метана:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Первым шагом найдем количество молей метана:
масса метана = количество молей × молярная масса метана
11,2 г = количество молей × 16 г/моль
количество молей метана = 11,2 г ÷ 16 г/моль
Теперь зная количество молей метана, рассчитаем количество молей кислорода, необходимого для сгорания:
количество молей кислорода = количество молей метана × коэффициент стехиометрии для O2
Из уравнения видно, что для сгорания 1 моль метана требуется 2 моля кислорода. Поэтому:
количество молей кислорода = количество молей метана × 2
Теперь, имея количество молей кислорода, мы можем рассчитать его объем в нормальных условиях (н. у.) с использованием уравнения состояния идеального газа:
V = n × Vm
где V - объем кислорода в нормальных условиях, n - количество молей кислорода, Vm - молярный объем газа (Vm = 22,4 л/моль).
Таким образом:
V = количество молей кислорода × Vm
Вставляем значения и рассчитываем:
V = количество молей кислорода × 22,4 л/моль
Полученное значение будет искомым объемом кислорода, который потребуется для сгорания 11,2 г метана.
Рассчитаный объем кислорода: 22,4 л.
