Сколько кислорода потребовалось для полного сгорания 1,0 кг полистирола, если 50% из него окислилось до СО2, 35%

Содержание: Расчет потребления кислорода в химической реакции сгорания полистирола

Пояснение:
Для решения данной задачи нам необходимо знать химический состав полистирола и уравнение реакции его сгорания. Мы знаем, что полистирол содержит углерод (С) и водород (Н), а при сгорании образуются два вида оксидов углерода: углекислый газ (СО₂) и оксид углерода (СО). Также образуется сажа, которая состоит из нерастворимых углеродных частиц. Из условия задачи известно, что 50% полистирола окислилось до СО₂, 35% - до СО, и 15% - до сажи.

Для начала, найдем массу каждого продукта сгорания. Масса СО₂ будет равна 0,5 кг (50% от 1,0 кг), масса СО - 0,35 кг (35% от 1,0 кг), а масса сажи - 0,15 кг (15% от 1,0 кг).

Затем мы можем перейти к расчету количества потребляемого кислорода. Для этого мы используем стехиометрические коэффициенты уравнения реакции сгорания полистирола, которое имеет вид:

C₈H₁₀ + O₂ → CO₂ + H₂O

Из уравнения следует, что на каждую молекулу полистирола требуется 12 молекул кислорода для полного сгорания.

Масса полистирола равна 1,0 кг, что составляет приблизительно 11,1 моль (используя молярную массу полистирола). Значит, для полного сгорания нужно 12 * 11,1 = 133,2 моль кислорода.

Наконец, мы можем найти массу потребляемого кислорода, используя его молярную массу (приблизительно 32 г/моль). Таким образом, масса кислорода, необходимого для полного сгорания 1,0 кг полистирола, составит 133,2 * 32 = 4254,4 г (или около 4,25 кг).

Пример:
Сколько кислорода потребуется для полного сгорания 2,5 кг полистирола, если 60% из него окислилось до СО₂, 30% до СО и 10% до сажи?

Совет:
Для лучшего понимания данной задачи рекомендуется изучить основы стехиометрии и уравнения горения органических веществ.

Задание для закрепления:
Сколько кислорода потребуется для полного сгорания 3,2 кг полистирола, если 45% из него окислилось до СО₂, 35% до СО и 20% до сажи?