Для расчета объема кислорода, необходимого для сгорания метана (СH₄), сначала уравняем реакцию сгорания:
[
\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 требуется 2 моля кислорода.
- Молярная масса метана (СH₄):
[
\text{C} = 12,01 , \text{г/моль}
]
[
\text{H} = 1,008 \times 4 = 4,032 , \text{г/моль}
]
[
\text{ММ СН₄} = 12,01 + 4,032 = 16,042 , \text{г/моль}
]
- Найдем количество молей метана:
[
n(\text{CH}_4) = \frac{11,2 , \text{г}}{16,042 , \text{г/моль}} \approx 0,696 , \text{моль}
]
- Определим количество молей кислорода, необходимое для сгорания метана:
[
n(\text{O}_2) = 2 \times n(\text{CH}_4) = 2 \times 0,696 \approx 1,392 , \text{моль}
]
- Рассчитаем объем кислорода при нормальных условиях (н. у.). При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л.
[
V(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \times 22,4 , \text{л/моль} \approx 1,392 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} \approx 31,21 , \text{л}
]
Таким образом, объем кислорода, необходимого для сгорания 11,2 г метана, составляет 31,21 л.
