Какой объем углекислого газа образуется при горении 10 кг раствора гексана в октане с концентрацией 12%?

Чтобы решить эту задачу, сначала нам необходимо определить, какой объем углекислого газа образуется в результате горения 10 кг раствора гексана в октане с концентрацией 12%.

Шаг 1: Расчет массы гексана
Известно, что в данном растворе концентрация гексана составляет 12%. Это означает, что 12% от общей массы раствора составляет гексан, а оставшиеся 88% - октан.

Масса гексана = 10 кг × 12% = 1.2 кг

Шаг 2: Расчет количества молей гексана
Для расчета количества молей гексана воспользуемся его молярной массой. Молярная масса гексана (C6H14) составляет около 86.18 г/моль.

Количество молей гексана = масса гексана / молярная масса гексана
Количество молей гексана = 1.2 кг / 86.18 г/моль ≈ 0.0139 моль

Шаг 3: Расчет количества молей углекислого газа
Уравнение реакции горения гексана выглядит следующим образом:

C6H14 + 19/2O2 -> 6CO2 + 7H2O

Из уравнения видно, что 1 моль гексана будет давать 6 моль углекислого газа.

Количество молей углекислого газа = количество молей гексана × 6
Количество молей углекислого газа = 0.0139 моль × 6 ≈ 0.0834 моль

Шаг 4: Расчет объема углекислого газа
Теперь, чтобы вычислить объем углекислого газа, воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

Где:
P - давление газа (предположим нормальное атмосферное давление, порядка 1 атм)
V - объем газа
n - количество молей газа
R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л × атм/(К × моль))
T - температура газа (предположим комнатную температуру, порядка 298 К)

Раскроем уравнение состояния идеального газа:

V = nRT / P
V = 0.0834 моль × 0.0821 л × атм/(К × моль) × 298 К / 1 атм
V ≈ 2.46 л

Таким образом, объем углекислого газа, образующегося при горении 10 кг раствора гексана в октане с концентрацией 12%, составляет примерно 2.46 л.