Сколько воздуха необходимо для полного сгорания 25,6 л пропилена в условиях, где концентрация кислорода в воздухе

Тема: Сгорание пропилена в воздухе

Объяснение:
Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать, как происходит сгорание пропилена и какой объем воздуха необходим для полного сгорания данного вещества.

Пропилен (C₃H₆) является углеводородом, который сгорает в окислителе (кислороде) и образует углеродный диоксид (CO₂) и воду (H₂O).

Уравнение сгорания пропилена выглядит следующим образом:
C₃H₆ + 3,5O₂ -> 3CO₂ + 3H₂O

Из данного уравнения можно сделать вывод, что для полного сгорания одной молекулы пропилена необходимо 3,5 молекулы кислорода.

Теперь мы можем рассчитать, сколько молекул пропилена содержится в 25,6 л пропилена. Для этого мы вычислим количество вещества пропилена (в молях), используя уравнение и данные о его объеме и молярной массе.

Молярная масса пропилена (C₃H₆) составляет примерно 42 г/моль. Чтобы рассчитать количество вещества (n) пропилена, мы используем формулу:
n = масса / молярная масса.

Теперь, зная количество молекул пропилена, мы можем найти количество молекул кислорода, необходимых для полного сгорания пропилена. Для этого мы умножаем количество молекул пропилена на 3,5.

Наконец, чтобы найти объем воздуха, необходимого для полного сгорания пропилена, мы используем соотношение между объемом газа и количеством молекул газа:
V = n × Vₘ, где Vₘ - молярный объем газа (при стандартных условиях примерно 22,4 л/моль).

Пример использования:
Дано: объем пропилена (V) = 25,6 л, концентрация кислорода в воздухе (О₂) = 21%

1. Рассчитываем количество вещества пропилена (n) в молях, используя формулу:
n = V / Vₘ = 25,6 л / 22,4 л/моль = 1,14 моль пропилена.

2. Умножаем количество молекул пропилена на 3,5 для определения количества молекул кислорода (О₂):
кол-во молекул О₂ = 1,14 моль × 3,5 = 3,99 моль О₂.

3. Рассчитываем объем воздуха, используя соотношение между объемом газа и количеством молекул газа:
V = n × Vₘ = 3,99 моль × 22,4 л/моль = 89,38 л воздуха.

Таким образом, для полного сгорания 25,6 л пропилена в условиях, где концентрация кислорода в воздухе составляет 21%, необходимо около 89,38 л воздуха.

Совет:
Для лучшего понимания сгорания пропилена, рекомендуется изучить уравнения реакций, связанные с сгоранием углеводородов, а также основные принципы химических реакций. Также полезно разобраться в концепции стехиометрии для расчета количества вещества и объема газовых реактантов и продуктов.

Упражнение:
Сколько воздуха потребуется для полного сгорания 19,2 л этилена (C₂H₄) в условиях, где концентрация кислорода в воздухе составляет 25%? (M(C₂H₄) = 28 г/моль, Vₘ = 22,4 л/моль)