Скільки повітря буде використано при згорянні 345 г етанолу?

Чтобы решить задачу, нам понадобится знать химическое уравнение реакции горения этанола и его молярную массу.

Химическое уравнение горения этанола:

\[ C_2H_5OH + O_2 → CO_2 + H_2O \]

Молярная масса этанола (C2H5OH) равна 46 г/моль.

Шаг 1: Вычисляем количество молей этанола.
Для этого нам нужно разделить массу этанола на его молярную массу:

\[ \text{моль} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{345 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 7,500 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Определяем соотношение между этанолом и кислородом в химическом уравнении.

Из уравнения реакции горения этанола видно, что на каждый молекулу этанола требуется две молекулы кислорода. То есть, соотношение этанола к кислороду равно 1:2.

Шаг 3: Вычисляем количество молекул кислорода, необходимых для сжигания данного количества этанола.

Масса кислорода можно вычислить, умножив количество молей этанола на соотношение между этанолом и кислородом:

\[ \text{масса кислорода} = \text{количество моль этанола} \times \text{соотношение этанола к кислороду} \times \text{молярная масса кислорода} \]

Молярная масса кислорода равна 32 г/моль.

\[ \text{масса кислорода} = 7,500 \, \text{моль} \times \frac{2}{1} \times 32 \, \text{г/моль} \approx 480,000 \, \text{г} \]

Шаг 4: Переводим массу кислорода в количество молей.

\[ \text{количество молей кислорода} = \frac{\text{масса кислорода}}{\text{молярная масса кислорода}} = \frac{480,000 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}} \approx 15,000 \, \text{моль} \]

Шаг 5: Ответ.

Поскольку кислород - это газ, который находится воздухе, давайте посчитаем, сколько воздуха будет использовано при горении этанола.

Из предыдущего шага мы знаем, что требуется 15,000 моль кислорода. Из подсчетов известно, что в каждой молекуле кислорода содержится два атома кислорода. То есть, количество молекул кислорода равно:

\[ \text{количество молекул кислорода} = 15,000 \, \text{моль} \times 6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \approx 9.033 \times 10^{27} \, \text{молекул} \]

Поскольку в химическом уравнении говорится, что на каждую молекулу этанола требуется две молекулы кислорода, то количество молекул этанола будет равно:

\[ \text{количество молекул этанола} = \frac{\text{количество молекул кислорода}}{2} = \frac{9.033 \times 10^{27} \, \text{молекул}}{2} = 4.5165 \times 10^{27} \, \text{молекул} \]

Таким образом, при сгорании 345 г этанола будет использовано примерно 9.033 x 10^27 молекул кислорода и 4.5165 x 10^27 молекул этанола.