Какой объём углекислого газа выделится при сжигании 5 кг угля, содержащего 12% примесей?

Давайте решим эту задачу шаг за шагом. ### Шаг 1: Определение чистого угля У нас есть 5 кг угля, содержащего 12% примесей. Сначала найдем массу чистого угля: \[ \text{Масса чистого угля} = \text{Общая масса угля} - \text{Масса примесей} \] Где масса примесей рассчитывается как: \[ \text{Масса примесей} = 0.12 \times \text{Общая масса угля} = 0.12 \times 5\, \text{кг} = 0.6\, \text{кг} \] Теперь найдем массу чистого угля: \[ \text{Масса чистого угля} = 5\, \text{кг} - 0.6\, \text{кг} = 4.4\, \text{кг} \] ### Шаг 2: Определение объема углекислого газа При сжигании угля основной реакцией является: \[ \text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 \] Одна молекула углерода (C) при полном сгорании образует одну молекулу углекислого газа (CO₂). Чтобы рассчитать количество выделившегося углекислого газа, нам нужна молярная масса углерода и углекислого газа. - Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль - Молярная масса углекислого газа (CO₂) = 44 г/моль ### Шаг 3: Вычисление количества углекислого газа Сначала преобразуем массу чистого угля в граммы: \[ 4.4\, \text{кг} = 4400\, \text{г} \] Теперь находим количество моль угля (C): \[ \text{Количество моль угля} = \frac{\text{масса угля}}{\text{молярная масса угля}} = \frac{4400\, \text{г}}{12\, \text{г/моль}} \approx 366.67\, \text{моль} \] Каждый моль угля дает один моль углекислого газа, поэтому количество моль углекислого газа также будет: \[ \text{Количество моль CO}_2 = 366.67\, \text{моль} \] Теперь найдём массу углекислого газа, образовавшегося в результате сгорания: \[ \text{Масса CO}_2 = \text{Количество моль CO}_2 \times \text{молярная масса CO}_2 = 366.67\, \text{моль} \times 44\, \text{г/моль} \approx 16146.68\, \text{г} \] Переведем массу углекислого газа в килограммы: \[ \text{Масса CO}_2 \approx 16.15\, \text{кг} \] ### Шаг 4: Вычисление объема углекислого газа Теперь определим объем углекислого газа. При нормальных условиях (при температуре 0°C и давлении 1 атм) 1 моль газа занимает примерно 22.4 литра. Таким образом, объем углекислого газа будет: \[ \text{Объем CO}_2 = \text{Количество моль CO}_2 \times 22.4\, \text{л/моль} \approx 366.67\, \text{моль} \times 22.4\, \text{л/моль} \approx 8200\, \text{л} \] ### Ответ Объем углекислого газа, выделившегося при сжигании 5 кг угля, содержащего 12% примесей, составит приблизительно **8200 литров**.