Какой объем кислорода (н. у.) необходим для полного сгорания 32,5 г ацетилена?
Для расчета объема кислорода, необходимого для сгорания ацетилена (C₂H₂), сначала найдем уравнение реакции сгорания. Сгорание ацетилена можно описать следующим уравнением:
\[ 2 \, C_2H_2 + 5 \, O_2 \rightarrow 4 \, CO_2 + 2 \, H_2O \]
Из уравнения видно, что для полного сгорания 2 молей ацетилена требуется 5 молей кислорода.
Теперь найдем молекулярную массу ацетилена (C₂H₂):
- Углерод (C) = 12 г/моль
- Водород (H) = 1 г/моль
Молярная масса C₂H₂: \[ (2 \times 12) + (2 \times 1) = 24 + 2 = 26 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем количество моль ацетилена в 32,5 г: \[ n(C_2H_2) = \frac{32,5 \, \text{г}}{26 \, \text{г/моль}} \approx 1,25 \, \text{моль} \]
Теперь узнаем, сколько моль кислорода требуется для сгорания 1,25 молей ацетилена. Из уравнения реакции видно, что на 2 моля ацетилена требуется 5 моль кислорода. Следовательно, на 1 моль ацетилена потребуется:
\[ \frac{5}{2} \, \text{моль} \, O_2 = 2,5 \, \text{моль} \, O_2 \, на \, 1 \, моль \, C_2H_2 \]
Значит, для 1,25 моль ацетилена потребуется: \[ 1,25 \times 2,5 = 3,125 \, \text{моль} \, O_2 \]
Теперь используем закон идеального газа при нормальных условиях (н. у.): 1 моль газа занимает 22,4 л. Следовательно, объем кислорода, необходимый для сгорания 1,25 моль ацетилена, составит: \[ V(O_2) = 3,125 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 70,0 \, \text{л} \]
Таким образом, для полного сгорания 32,5 г ацетилена необходимо примерно 70,0 литров кислорода при нормальных условиях.
