Под одинаковыми условиями были смешаны оксид углерода(II) объёмом 5 л и 3 л O2. Затем смесь была подожжена. Требуется

Тема: Определение объёмных долей газов после реакции сгорания оксида углерода(II) и кислорода

Объяснение:
Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон простых объёмных отношений газов, который гласит, что объёмы реагирующих газов и объемы образовавшихся газов находятся в соотношении простых чисел. Для реакции сгорания оксида углерода(II) и кислорода необходимо знать их уравнение реакции:

CO + O2 → CO2

Из уравнения реакции видно, что для одной молекулы оксида углерода(II) и одной молекулы кислорода образуется одна молекула диоксида углерода.

В данной задаче у нас были смешаны 5 л оксида углерода(II) и 3 л кислорода. Рассмотрим объёмные доли после реакции:

1) Определим количество вещества оксида углерода(II) и кислорода:

n(CO) = V(CO) / Vm(CO)
n(CO) = 5 / 22.4 = 0.223 моль

n(O2) = V(O2) / Vm(O2)
n(O2) = 3 / 22.4 = 0.134 моль

2) Сравним количество вещества оксида углерода(II) и кислорода и найдем их соотношение:

n(CO) : n(O2) = 0.223 : 0.134

Путем простого деления найдем соотношение между молями оксида углерода(II) и кислорода:

n(CO) : n(O2) ≈ 1 : 0.6

3) Согласно закону простых объёмных отношений, газы в реакции находятся в простых численных соотношениях, поэтому объёмы газов также будут в простых численных соотношениях. Следовательно, объёмный состав после реакции можно записать следующим образом:

V(CO2) : V(O2) : V(CO) ≈ 1 : 0.6 : 1

Таким образом, объём диоксида углерода будет примерно равен объёму оксида углерода(II), а объём кислорода в 0.6 раз меньше объёма оксида углерода(II).

Пример:
Определите объёмные доли газов в сосуде после реакции, если были смешаны 4 л оксида углерода(II) и 2 л кислорода. Ответ представьте в виде простых численных соотношений.

Совет:
Для понимания этого типа задач полезно иметь представление о законе газовой смеси, в котором объясняется взаимное поведение газов при их смешивании.

Проверочное упражнение:
Под одинаковыми условиями были смешаны 2 л оксида азота(II) и 4 л кислорода. Определите объёмные доли газов после реакции горения. Ответ представьте в виде численного соотношения.