Задача. Визначити об`єм повітря що витрачається на спалювання 69 г етанолу. Який об'єм вуглекислого газу утворився? Об`ємна частка кисню в повітрі становіть 20 %.

Відповідь:

Для спалювання 1 моль етанолу необхідно 3 молі кисню. Таким чином, маса кисню, необхідна для спалювання 69 г етанолу, дорівнює:

маса кисню = (3/2) * маса етанолу = (3/2) * 69 г = 103.5 г

Оскільки об'ємна частка кисню в повітрі становить 20%, то об'єм повітря, необхідний для спалювання етанолу масою 69 г, дорівнює:

об'єм повітря = маса кисню / об'ємна частка кисню = 103.5 г / 0.2 = 517.5 л

Об'єм вуглекислого газу, утвореного при спалюванні етанолу, можна знайти згідно з рівнянням реакції спалювання етанолу:

C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O

Для кожного моля етанолу, який спалюється, утворюється 2 молі CO2. Тому кількість молей CO2, утворених при спалюванні 69 г етанолу, дорівнює:

маса етанолу = 69 г

молярна маса етанолу = 46 г/моль

кількість молей етанолу = маса етанолу / молярна маса етанолу = 1.5 моль

кількість молей CO2 = 2 * кількість молей етанолу = 3 молі

Тому об'єм CO2, утвореного при спалюванні етанолу, можна знайти згідно з ідеальним газовим законом:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей, R - універсальна газова стала, T - температура.

Припустимо, що утворений CO2 перебуває за стандартних умов (тиск 1 атмосфера, температура 0°C або 273 K). Тоді об'єм CO2 дорівнює:

V = nRT/P = (3 молі) * (0.0821 латм/мольК) * (273 K