На скільки літрів кисню (н. у.) потрібно витратити для згоряння 9,84 г технічного етанолу, який містить 6,5% масової

Для решения этой задачи нам нужно выяснить, сколько кислорода будет использовано при сгорании 9,84 г технического этанола с содержанием 6,5% массовой доли метанола.

Шаг 1: Найдем массу метанола, содержащуюся в 9,84 г этанола.
Для этого умножим массу этанола (9,84 г) на массовую долю метанола (6,5%):

\( масса \; метанола = 9,84 \; г \cdot \frac{6,5}{100} \)

Подставим значение и произведем вычисление:

\( масса \; метанола = 9,84 \; г \cdot 0,065 = 0,6384 \; г \)

Шаг 2: Теперь найдем мольную массу этанола и метанола.
Находим молярную массу этанола (C2H5OH) и метанола (CH3OH):

Молярная масса этанола (C2H5OH) = 12,01 г/моль (масса атома углерода) + 1,01 г/моль (масса атома водорода) + 16,00 г/моль (масса атома кислорода) = 46,07 г/моль.

Молярная масса метанола (CH3OH) = 12,01 г/моль (масса атома углерода) + 1,01 г/моль (масса атома водорода) + 16,00 г/моль (масса атома кислорода) = 32,04 г/моль.

Шаг 3: Посчитаем количество моль метанола, содержащееся в 0,6384 г метанола.
Используем формулу:

\( количество \; молей = \frac{масса}{молярная \; масса} \)

Для метанола:
\( количество \; молей \; метанола = \frac{0,6384 \; г}{32,04 \; г/моль} \)

Подставим значение и произведем вычисление:

\( количество \; молей \; метанола = 0,020 \; моль \)

Шаг 4: Расчет количества кислорода, необходимого для сгорания 0,020 моль метанола.

Согласно сбалансированному уравнению реакции сгорания метанола:
\( CH3OH + 1,5O2 -> CO2 + 2H2O \)

Мы видим, что для полного сгорания метанола требуется 1,5 моль кислорода. Значит, для сгорания 0,020 моль метанола, нам потребуется:

\( количество \; молей \; кислорода = 1,5 \; моль \cdot 0,020 \; моль \)

Подставим значение и произведем вычисление:

\( количество \; молей \; кислорода = 0,030 \; моль \)

Шаг 5: Расчет объема кислорода, соответствующего данному количеству молей.

Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

\( V = n \cdot V_m \)

где V - объем газа, n - количество молей газа, а \( V_m \) - молярный объем газа при нормальных условиях (0 °С, 273,15 K и 1 атмосфере давления), который равен 22,4 л/моль.

\( V = 0,030 \; моль \cdot 22,4 \; л/моль \)

Подставим значение и произведем вычисление:

\( V = 0,672 \; л \)

Таким образом, для сгорания 9,84 г технического этанола, содержащего 6,5% массовой доли метанола, потребуется примерно 0,672 л (литров) кислорода при нормальных условиях.