Чтобы определить количество вещества углекислого газа (CO₂), образующегося при сгорании углерода, сначала нужно записать уравнение реакции сгорания углерода:
\[ C + O_2 \rightarrow CO_2 \]
Теперь, определим количество вещества углерода, которое мы имеем. Для этого воспользуемся формулой:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество вещества (в молях),
- \( m \) — масса образца (в граммах),
- \( M \) — молярная масса вещества (в граммах на моль).
Молярная масса углерода (C) равна примерно 12 г/моль. Теперь подставим значения в формулу:
\[ n_{C} = \frac{3\, \text{г}}{12\, \text{г/моль}} = 0.25\, \text{моль} \]
Согласно соотношению и уравнению реакции, 1 моль углерода при сгорании дает 1 моль углекислого газа. Это означает, что 0.25 моль углерода даст 0.25 моль углекислого газа.
Теперь можно вычислить массу углекислого газа. Для этого нужна его молярная масса. Молярная масса CO₂ составляет примерно:
\[ M_{CO_2} = 12\, \text{г/моль (углерод)} + 2 \times 16\, \text{г/моль (кислород)} = 44\, \text{г/моль} \]
Теперь подставим количество вещества углекислого газа в формулу для нахождения массы:
\[ m_{CO_2} = n_{CO_2} \times M_{CO_2} = 0.25\, \text{моль} \times 44\, \text{г/моль} = 11\, \text{г} \]
Таким образом, при сгорании 3 г углерода образуется 11 г углекислого газа (CO₂).
