Какой объем кислорода будет нужен для полного сгорания 27,6 г метилбензола?

Суть вопроса: Количественный расчет в химии: объем газа

Объяснение: Для решения данной задачи, необходимо знать молярную массу метилбензола (C₆H₅CH₃), который равен 92.14 г/моль. Далее, мы можем использовать информацию о балансировке химического уравнения сгорания метилбензола:

2C₆H₅CH₃ + 15O₂ → 12CO₂ + 6H₂O

Из уравнения видно, что для полного сгорания 2 моль метилбензола требуется 15 молекул кислорода. Поскольку мы имеем массу метилбензола (27,6 г), мы можем рассчитать количество молей метилбензола:

Масса (г) = количество молей × молярная масса (г/моль)

Количество молей = масса (г) / молярная масса (г/моль)

Таким образом, количество молей метилбензола, равное 27,6 г / 92,14 г/моль, составляет приблизительно 0,3 моль.

Затем мы можем использовать коэффициенты в уравнении реакции для соотношения между молекулами метилбензола и молекулами кислорода. Исходя из коэффициентов, мы видим, что для сгорания 2 моль метилбензола требуется 15 молекул кислорода.

Теперь мы можем рассчитать количество молекул кислорода, необходимых для полного сгорания 0,3 моль метилбензола, используя пропорцию:

(0,3 моль метилбензола) / (2 моль метилбензола) = (x молекул кислорода) / (15 молекул кислорода)

Решив эту пропорцию, мы найдем, что x (количество молекул кислорода) равно примерно 2,25 моль.

Наконец, чтобы выразить объем кислорода, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P

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

Однако, нам не даны значения температуры и давления, поэтому мы не можем точно рассчитать объем кислорода. Но мы можем сказать, что для полного сгорания 27,6 г метилбензола потребуется примерно 2,25 моль кислорода.

Совет: Для более продвинутых учеников можно включить в расчеты давление и температуру, чтобы рассчитать точный объем кислорода. Также, помните, что найденный объем кислорода является объемом идеального газа при заданных условиях.

Задача для проверки: Какой объем диоксида углерода (CO₂) будет выделился при полном сгорании 65 г глюкозы (C₆H₁₂O₆)? (Молярная масса C₆H₁₂O₆ - 180 г/моль).