Вопрос школьника
При сжигании 1 моль газа, образуется 67,2 литра СО2 (при н.у.) и 72 грамм Н2О. Найти молекулярную формулу данного вещества и рассчитать, сколько литров кислорода необходимо для полного сгорания 1 литра этого газа.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон пропорций по объемам газов и закон сохранения массы.
1) Найдем количество вещества СО2, образующегося при сжигании 1 моль газа:
1 моль газа -> 67,2 л СО2 (при н.у.)
Так как при н.у. 1 моль газа занимает 22,4 литра, то получаем:
1 моль газа -> 67,2 л / 22,4 л/моль = 3 моль СО2
2) Найдем количество вещества Н2О, образующегося при сжигании 1 моль газа:
1 моль газа -> 72 г Н2О
Молярная масса Н2О = 2*1 + 16 = 18 г/моль
Таким образом, получаем:
1 моль газа -> 72 г / 18 г/моль = 4 моль Н2О
3) Найдем отношение количества углерода и водорода в молекуле газа:
C : H = (3 моль СО2 * 1 атом С) : (4 моль Н2О * 2 атома Н) = 3 : 8
4) Найдем молекулярную массу газа:
Масса 3 моль СО2 = 3 моль * 44 г/моль = 132 г
Масса 4 моль Н2О = 4 моль * 18 г/моль = 72 г
Общая масса продуктов сгорания = 132 г + 72 г = 204 г
Так как 1 моль газа при н.у. занимает 22,4 литра, то 204 г газа занимают:
204 г / (молярная масса газа) * 22,4 л/моль = 67,2 л
Таким образом, молекулярная масса газа равна 204 г/моль.
5) Найдем количество кислорода, необходимого для полного сгорания 1 литра газа:
1 моль газа + (3 моль O2 -> 3 моль CO2) + (4 моль O2 -> 2 моль H2O)
Таким образом, на 1 моль газа необходимо 7 молей кислорода.
Так как молекулярная масса газа равна 204 г/моль, то 1 литр газа занимает:
204 г/моль / 1000 г/л * 22,4 л/моль = 4,57 л
Таким образом, на полное сгорание 1 литра газа необходимо:
7 моль * 22,4 л/моль = 156,8 л кислорода.
