Для расчета объема кислорода, необходимого для сгорания метана (CH₄), мы сначала определим уравнение реакции горения метана:
[ \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} ]
Согласно этому уравнению, 1 молекула метана реагирует с 2 молекулами кислорода.
- Сначала найдем количество молей метана в 11,2 г:
Молярная масса метана (CH₄) составляет:
[ \text{C} (12 , \text{г/моль}) + 4 \times \text{H} (1 , \text{г/моль}) = 12 + 4 = 16 , \text{г/моль} ]
Теперь вычислим количество молей метана:
[ n(\text{CH}_4) = \frac{m}{M} = \frac{11,2 , \text{г}}{16 , \text{г/моль}} = 0,7 , \text{моль} ]
- Теперь найдем количество молей кислорода, которое необходимо для сгорания метана:
Согласно уравнению, для сгорания 1 моля метана требуется 2 моля кислорода:
[ n(\text{O}_2) = 2 \times n(\text{CH}_4) = 2 \times 0,7 , \text{моль} = 1,4 , \text{моль} ]
- Теперь можем найти объем кислорода, согласно условиям нормальных условий (н. у.), где 1 моль газа занимает 22,4 л:
[ V(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \times 22,4 , \text{л/моль} = 1,4 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} = 31,36 , \text{л} ]
Таким образом, объём кислорода, необходимый для сгорания 11,2 г метана, составляет 31,36 л.
