Какая масса воздуха понадобится для полного сгорания 52 г метана CH4? (в воздухе содержится приблизительно 20 г кислорода)

Чтобы рассчитать массу воздуха, необходимую для полного сгорания 52 г метана (CH₄), нужно сначала записать уравнение реакции:

\[ \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \]

Из уравнения видно, что для сгорания 1 моля метана (16 г) необходимо 2 моля кислорода (32 г).

1. Сначала подсчитаем количество молей метана в 52 г метана:

\[ n(\text{CH}_4) = \frac{52 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} = 3,25 \, \text{моль} \]

2. Теперь, используя уравнение реакции, рассчитаем необходимое количество кислорода для сгорания 3,25 молей метана. Нам нужно 2 моля кислорода на 1 моль метана:

\[ n(\text{O}_2) = 3,25 \, \text{моль} \times 2 = 6,5 \, \text{моль} \]

3. Теперь найдем массу кислорода, необходимую для сгорания:

\[ m(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \times M(\text{O}_2) = 6,5 \, \text{моль} \times 32 \, \text{г/моль} = 208 \, \text{г} \]

4. В воздухе содержится приблизительно 20% кислорода. Таким образом, чтобы найти массу воздуха, содержащего это количество кислорода, можно использовать пропорцию:

\[ m_{\text{воздуха}} = \frac{m(\text{O}_2)}{0,2} = \frac{208 \, \text{г}}{0,2} = 1040 \, \text{г} \]

Таким образом, для полного сгорания 52 г метана потребуется примерно 1040 г воздуха.