Вопрос школьника
Сколько литров диоксида углерода (углекислого газа) выделится при сжигании 4 т пропана? Сколько литров кислорода будет при этом израсходовано?
Ответ от учителя
При сжигании 1 кг пропана выделяется 3 кг углекислого газа (CO2). Следовательно, при сжигании 4 т пропана (4000 кг) выделится:
4000 кг * 3 кг/кг = 12000 кг = 12 т углекислого газа.
Для перевода массы в объем газа необходимо знать его плотность при определенных условиях. При нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) плотность углекислого газа составляет 1,964 г/л. Следовательно, объем 12 т углекислого газа будет равен:
12 т * 1000 кг/т * 1 л/1,964 г = 6102 л.
Теперь рассчитаем, сколько литров кислорода будет израсходовано при сжигании 4 т пропана. Для этого воспользуемся химическим уравнением реакции сгорания пропана:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
Из уравнения видно, что для полного сжигания 1 молекулы пропана необходимо 5 молекул кислорода. Молярная масса пропана равна 44 г/моль, а кислорода — 32 г/моль. Следовательно, для сжигания 4 т пропана (4000 кг) потребуется:
4000 кг * 1 моль/44 г * 5 моль = 454545 моль кислорода.
Объем кислорода при нормальных условиях можно рассчитать по формуле:
V = n * Vm
где V — объем газа, n — количество молей газа, Vm — молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).
Таким образом, объем кислорода, израсходованного при сжигании 4 т пропана, будет равен:
V = 454545 моль * 22,4 л/моль = 10181818 л.
Ответ: при сжигании 4 т пропана выделится 6102 л углекислого газа, а израсходуется 10181818 л кислорода.
