Якої кількості речовини відповідає об єм 80 литрів утвореного вуглекислого газу при спалюванні метану? Які

Дана задача відноситься до хімії і включає розрахунок кількості речовини у хімічній реакції. На початку давайте розберемося, яка реакція відбувається при спалюванні метану.

Метан (CH₄) є головним компонентом природного газу і може реагувати з киснем (O₂) у присутності іскри або полум"я для утворення вуглекислого газу (CO₂) і води (H₂O). Ця реакція може бути записана наступним чином:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Тепер давайте обрахуємо, яка кількість речовини вуглекислого газу (CO₂) відповідає об"єму 80 літрів. Для цього нам потрібно використовувати закон Гей-Люссака, який говорить, що об"єм газу пропорційний кількості речовини.

За молярною масою метану (CH₄), яка дорівнює 16 г/моль, і відповідною молярною масою вуглекислого газу (CO₂), яка дорівнює 44 г/моль, ми можемо скласти пропорцію:

\[\frac{80\ л}{\text{об"єм CO₂}} = \frac{16\ г}{44\ г/моль} \times \frac{1\ моль}{\text{речовини CO₂}}\]

Розрахунок:

\[\text{об"єм CO₂} = \frac{80\ л \times 44\ г/моль}{16\ г} = \frac{3520}{16} \approx 220\ моль\]

Отже, об"єм 80 літрів утвореного вуглекислого газу при спалюванні метану відповідає приблизно 220 молям CO₂.

Тепер давайте знайдемо об"єми вихідних речовин, які прореагували. За реакцією видно, що метан (CH₄) спалюється повністю, тому кількість речовини метану, яка прореагувала, буде така ж, як кількість речовини вуглекислого газу, яка утворилася.

Отже, об"єм метану (CH₄), який прореагував, також буде дорівнювати 220 молям.

Щоб знайти об"єми вихідного метану (CH₄) та кисню (O₂), ми можемо використовувати коефіцієнти перед речовинами в збалансованій реакції.

З хімічного рівняння бачимо, що коефіцієнт перед метаном (CH₄) дорівнює 1, тому об"єм метану (CH₄) буде такий же, як об"єм вуглекислого газу.

Але коефіцієнт перед киснем (O₂) дорівнює 2, отже, кількість речовини кисню (O₂), яка прореагувала, буде половиною кількості речовини вуглекислого газу.

Отже, об"єм кисню (O₂), який прореагував, буде дорівнювати половині кількості речовини вуглекислого газу:

\[\text{об"єм O₂} = \frac{1}{2} \times 220 = 110\ моль\]

Таким чином, об"єм 80 літрів утвореного вуглекислого газу при спалюванні метану відповідає кількості речовини 220 моль CO₂, а об"єми вихідних речовин метану (CH₄) та кисню (O₂), які прореагували, дорівнюють 220 моль і 110 моль відповідно.