Давайте разберемся с задачей шаг за шагом. Нас интересует количество кубических метров углекислого газа, образующегося при сжигании заданных объемов или масс метана и этана.
Общие сведения
- Метан (CH₄): при полном сгорании реагирует по уравнению:
\[ \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \]
- Этан (C₂H₆): при полном сгорании:
\[ \text{C}_2\text{H}_6 + \frac{7}{2}\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O} \]
1. Сгорание 5 м³ метана
Шаг 1: По стехиометрическим соотношениям из уравнения видно, что 1 м³ метана образует 1 м³ CO₂.
- Объем метана: 5 м³
- Объем CO₂: 5 м³
Ответ: при сжигании 5 м³ метана образуется 5 м³ CO₂.
2. Сгорание 5 кг этана
Шаг 1: Найти молярную массу этана:
\[ \text{C}_2\text{H}_6: 2 \times 12\, (C) + 6 \times 1\, (H) = 24 + 6 = 30\, \text{г/моль} \]
Шаг 2: Определить количество молей этана:
\[ \text{Масса} = 5\, \text{кг} = 5000\, \text{г} \]
\[ n = \frac{5000\, \text{г}}{30\, \text{г/моль}} \approx 166.67\, \text{моль} \]
Шаг 3: Из уравнения реакции евро узнать, сколько CO₂ образуется:
\[ \text{C}_2\text{H}_6 + \frac{7}{2}\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O} \]
На 1 моль этана — 2 моль CO₂.
Шаг 4: Посчитать объем CO₂. При стандартных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л или 0,0224 м³.
Объем CO₂:
\[ V_{CO_2} = (n \times 2) \times 0.0224\, \text{м}^3 \]
\[ V_{CO_2} = (166.67 \times 2) \times 0.0224 \approx 333.33 \times 0.0224 \approx 7.48\, \text{м}^3 \]
Итоговые ответы:
| Задача | Ответ |
|---|---|
| a) 5 м³ метана | 5 м³ CO₂ |
| б) 5 кг этана | приблизительно 7.48 м³ CO₂ |
Если нужны дополнительные пояснения или уточнения, пожалуйста, скажите!