Давайте подробно разберем задачу:
Задача:
Вычислить объем газа, который не вступит в реакцию при сгорании 40 л угарного газа (CO) в 40 л кислорода (O₂).
Шаг 1: Записать уравнение реакции
Угарный газ — это монооксид углерода, его формула: CO.
Реакция с кислородом:
[ \text{CO} + \frac{1}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 ]
Это означает, что на 1 молекулу CO требуется половина молекулы O₂ для реакции.
Шаг 2: Выразить стехиометрию
- 1 л CO потребует (\frac{1}{2}) л O₂
- Тогда один объем CO — 1 л, необходимая для его полного сгорания — 0,5 л O₂
Для 40 л CO потребуется:
[ 40 \text{ л CO} \times \frac{1}{2} = 20 \text{ л O}_2 ]
Шаг 3: Определить ограничительную и избыточную компоненты
Даны:
Для полного сгорания 40 л CO требуется 20 л O₂.
На сумму у нас:
- Есть 40 л O₂, что больше, чем нужно (20 л).
Следовательно, O₂ — избыточный газ.
Шаг 4: Рассчитать, сколько CO сгорит и сколько останется
- CO полностью прореагирует, так как есть достаточное количество кислорода.
- В процессе реакции все 40 л CO сгорят, образуя CO₂.
- Количество O₂, которое пойдет на реакцию: 20 л.
Остаток O₂:
[ 40 \text{ л} - 20 \text{ л} = 20 \text{ л} ]
Шаг 5: Определить объем газа после реакции
Углерод диоксид (CO₂), образовавшийся полностью из 40 л CO, — это 40 л (объемы газа в газовых реакциях считают при постоянной температуре и давлении, поэтому объемы пропорциональны молям).
Исходятый объем:
- CO₂: 40 л (все CO сгорело)
- Оставшийся кислород: 20 л (не вступивший в реакцию)
Итого:
[ \boxed{40 \text{ л} + 20 \text{ л} = 60 \text{ л газа}]
Ответ:
Объем газа, который не вступит в реакцию, составляет 20 литров кислорода.
Если нужны дополнительные объяснения или есть вопросы — обращайтесь!