Чтобы определить массу углекислого газа, образующегося при сжигании угля, сначала нужно записать уравнение реакции горения угля. Углерод (C) сгорает в кислороде (O₂) с образованием углекислого газа (CO₂):
[ C + O_2 \rightarrow CO_2 ]
Согласно уравнению реакции, 1 моль углерода сгорает с 1 моль кислорода с образованием 1 моля углекислого газа.
Теперь давайте найдем количество молей угля и кислорода:
- Молярная масса угля (углерода) составляет примерно 12 г/моль. Следовательно, количество молей угля:
[
n(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{24 , \text{г}}{12 , \text{г/моль}} = 2 , \text{моль}
]
- Для кислорода молярная масса составляет 32 г/моль. Чтобы найти количество молей кислорода, нужно использовать идеальный газовый закон, где 1 моль газа при нормальных условиях занимает примерно 22,4 л. Таким образом, 67,2 л кислорода:
[
n(O_2) = \frac{67,2 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} = 3 , \text{моль}
]
Теперь, объединим результаты:
- У нас 2 моль угля, которые сгорают с 2 молями кислорода, в результате чего образуется 2 моль углекислого газа.
Чтобы найти массу образовавшегося углекислого газа, используем следующую формулу:
Молярная масса углекислого газа (CO₂) составляет примерно 44 г/моль.
Таким образом, масса углекислого газа:
[
m(CO_2) = n(CO_2) \times M(CO_2) = 2 , \text{моль} \times 44 , \text{г/моль} = 88 , \text{г}
]
Итак, масса углекислого газа, образующегося при сжигании 24 г угля, составляет 88 г.
