Какой объем воздуха (при нормальных условиях)нужно затратить для полного сжигания в нём 2.7г алюминия?
Чтобы решить задачу о том, какой объем воздуха нужно для полного сжигания 2.7 г алюминия, сначала разберем, как происходит реакция сжигания алюминия и какие данные нам понадобятся.
Шаг 1: Определение реакции сжигания алюминия
Алюминий (Al) реагирует с кислородом (O₂) в химической реакции, образуя оксид алюминия (Al₂O₃). Общая реакция выглядит так:
\[ 4 \text{Al} + 3 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{Al}_2\text{O}_3 \]
Шаг 2: Найдем количество алюминия
Сначала найдем количество вещества (моль) в 2.7 г алюминия. Для этого используем молярную массу алюминия.
- Молярная масса Al = 27 г/моль.
Теперь рассчитаем количество алюминия в моль:
\[ n(\text{Al}) = \frac{m}{M} = \frac{2.7 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Определение количества кислорода
В соответствии с уравнением реакции, 4 моль алюминия реагируют с 3 моль кислорода. Найдем, сколько кислорода нужно для 0.1 моль алюминия:
\[ \text{По реакции: } 4 \text{Al} : 3 \text{O}_2 \]
Сначала найдем моль кислорода, необходимый для реакции:
\[ n(\text{O}_2) = n(\text{Al}) \cdot \frac{3 \, \text{моль O}_2}{4 \, \text{моль Al}} = 0.1 \, \text{моль} \cdot \frac{3}{4} = 0.075 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Рассчет объема кислорода при нормальных условиях
При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль любого газа занимает объем 22.4 л. Поэтому находим объем кислорода:
\[ V(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \cdot 22.4 \, \text{л/моль} = 0.075 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} = 1.68 \, \text{л} \]
Шаг 5: Определение объема воздуха
Для полного сжигания алюминия необходимо количество кислорода, входящего в состав воздуха. Воздух содержит примерно 21% кислорода. Поэтому для нахождения общего объема воздуха потребуется учесть это соотношение:
\[ V_{\text{воздуха}} = \frac{V(\text{O}_2)}{0.21} = \frac{1.68 \, \text{л}}{0.21} \approx 8 \, \text{л} \]
Ответ
Для полного сжигания 2.7 г алюминия при нормальных условиях потребуется приблизительно 8 литров воздуха.
