Чи достатньо 40 літрів кисню для окиснення 1,8 моль метану?

Тема вопроса: Химия - Расчеты по количеству веществ в реакции

Описание: Для решения данной задачи нам нужно использовать закон Ломоносова-Лебедева (закон пропорций веществ), который гласит, что соотношение между количествами реагирующих веществ в реакции пропорционально их молярным отношениям.

Для начала, мы должны знать уравнение химической реакции между метаном (CH4) и кислородом (O2), которое выглядит следующим образом:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что для окисления одной моли метана требуется 2 моля кислорода. Теперь мы можем использовать данное соотношение для расчета:

1 моль метана соответствует 2 молям кислорода
1,8 моль метана соответствует х молям кислорода

Для вычисления х, мы можем использовать пропорцию:

1 моль метана : 2 моля кислорода = 1,8 моль метана : х моля кислорода

Путем кросс-умножения, мы получаем:

1 * х = 1,8 * 2

х = 3,6 моля кислорода

Таким образом, для окиснения 1,8 моль метана требуется 3,6 моля кислорода. Поскольку в задаче у нас есть 40 литров кислорода, а не его количество в молях, нам нужно преобразовать его в молярный объем, используя соотношение:

22,4 литра = 1 моль кислорода

Теперь мы можем вычислить количество кислорода в молях:

40 л / 22,4 л/моль = 1,79 моль кислорода

Таким образом, у нас есть 1,79 моль кислорода, что больше, чем необходимо для окисления 1,8 моль метана.

Совет: Для эффективного решения задач по химии, важно знать химические уравнения реакций и уметь проводить простые расчеты по количеству веществ. Регулярная практика и повторение позволят усвоить эти навыки.

Проверочное упражнение: Сколько молей аммиака (NH3) необходимо для полного превращения 2 моль азота (N2) по уравнению:

N2 + 3H2 → 2NH3

Тема вопроса: Расчет остатка кислорода после окисления метана

Пояснение: Для решения этой задачи нам необходимо воспользоваться соотношением между объемом газов и их молярной концентрацией. Сначала мы должны использовать уравнение реакции окисления метана:

CH4 + 2О2 → CO2 + 2H2O

Это означает, что для окисления 1 моля метана необходимо 2 моля кислорода.

Теперь мы можем перейти к решению задачи. Для этого сначала найдите количество метана в молях:

1,8 моль метана

Следуя уравнению реакции, нам понадобится в два раза больше кислорода:

1,8 моль метана * 2 моль О2 / 1 моль метана = 3,6 моль О2

Теперь у нас есть количество кислорода, необходимое для окисления метана. Однако у нас есть только 40 литров кислорода. Чтобы узнать, достаточно ли этого объема, мы должны знать отношение объема газа к его молярной концентрации при заданных условиях.

Это отношение можно выразить с помощью идеального газового закона:

V = nRT/P,

где V - объем газа, n - количество газа в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа, P - давление газа.

Мы можем использовать эту формулу, чтобы узнать количество газа в молях:

n = PV/RT,

где P = 1 атмосфера (стандартное атмосферное давление), R = 0,0821 литр*атм/моль*К (универсальная газовая постоянная), T = 273,15 К (0°C)

n = (40 литров * 1 атмосфера) / (0,0821 литр*атм/моль*К * 273,15 К) ≈ 1,63 моль

Таким образом, у нас есть 1,63 моля кислорода, а нам необходимо 3,6 моля. Значит, для окисления 1,8 моль метана нам не хватит 40 литров кислорода.

Совет: Если у вас возникает путаница при решении подобных задач, всегда полезно проверять правильность использования уравнений и соотношений между величинами.

Закрепляющее упражнение: Чи достатньо 60 літрів кисню для окиснення 2,5 моль метану?