Для расчета объема кислорода, который будет потрачен на сгорание 5 грамм алюминия, сначала нужно рассмотреть реакцию сгорания алюминия:
[ 4 \text{Al} + 3 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{Al}_2\text{O}_3 ]
Из уравнения видно, что 4 моля алюминия реагируют с 3 молями кислорода.
- Найдем количество молей алюминия:
Молярная масса алюминия (Al) примерно равна 27 г/моль. Следовательно, количество молей алюминия в 5 граммах можно рассчитать так:
[
n_{\text{Al}} = \frac{m_{\text{Al}}}{M_{\text{Al}}} = \frac{5 , \text{г}}{27 , \text{г/моль}} \approx 0.185 , \text{моль}
]
- Определим количество молей кислорода, необходимое для реакции:
Из уравнения видно, что на 4 моля алюминия требуется 3 моля кислорода. Соотношение можно выразить как:
[
n_{\text{O}2} = n{\text{Al}} \cdot \frac{3 , \text{моль O}_2}{4 , \text{моль Al}} = 0.185 , \text{моль} \cdot \frac{3}{4} \approx 0.139 , \text{моль}
]
- Переведем количество молей кислорода в объем при нормальных условиях:
При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Тогда объем кислорода будет:
[
V_{\text{O}2} = n{\text{O}_2} \cdot V_m = 0.139 , \text{моль} \cdot 22.4 , \text{л/моль} \approx 3.11 , \text{л}
]
Таким образом, для сгорания 5 грамм алюминия потребуется примерно 3.11 литра кислорода.
