Сколько воздуха необходимо для полного сгорания 44,8 литра ацетилена? (Какова объемная концентрация кислорода

Для решения этой задачи, нам необходимо знать, как устроено сгорание ацетилена и каков состав воздуха.

Ацетилен (C₂H₂) сгорает по следующему уравнению реакции:

\[C₂H₂ + \dfrac{5}{2}O₂ \rightarrow 2CO₂ + H₂O\]

Из этого уравнения видно, что для полного сгорания одного моля ацетилена требуется \(\dfrac{5}{2}\) моль кислорода. Одна моль газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление).

Теперь мы можем рассчитать количество кислорода, необходимого для полного сгорания 44,8 литра ацетилена. Предположим, что ацетилен и кислород полностью смешаны.

Сначала определим, сколько молей ацетилена содержится в 44,8 литрах. Для этого воспользуемся формулой:

\[n = \dfrac{V}{V_{\text{м}}} \]

где \(n\) - количество молей газа, \(V\) - объем газа, \(V_{\text{м}}\) - молярный объем газа.

\[n_{\text{ацетилен}} = \dfrac{44,8}{22,4} = 2 \text{ моль ацетилена}\]

Теперь, учитывая, что для полного сгорания одной моли ацетилена требуется \(\dfrac{5}{2}\) моли кислорода, можем рассчитать моли кислорода:

\[n_{\text{кислород}} = \dfrac{5}{2} \times n_{\text{ацетилен}} = \dfrac{5}{2} \times 2 = 5 \text{ моль кислорода}\]

Наконец, рассмотрим соотношение моли объема кислорода и молярного объема:

\[V_{\text{общий}} = n \times V_{\text{м}}\]

где \(V_{\text{общий}}\) - общий объем газа, \(n\) - количество молей газа, \(V_{\text{м}}\) - молярный объем газа.

\[V_{\text{кислород}} = n_{\text{кислород}} \times V_{\text{м}} = 5 \times 22,4 = 112 \text{ литров кислорода}\]

Таким образом, для полного сгорания 44,8 литра ацетилена, потребуется 112 литров кислорода. Объемная концентрация кислорода в воздухе равна \(\frac{112}{44.8} \approx 2.5\) (округлено до одного знака после запятой).