Дано: m(СО2)=880 г. Знайти: V(СН4)-? V(O2)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції.
х л у л 880 г
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О
22,4 л 44,8 л 44 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 і 2 моль кисню О2, з утворенням 1 моль карбон (IV) оксиду, тому обчислюємо масу 1 моль карбон (IV) оксиду та об'єм 2 моль кисню і 1 моль метану (1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.).
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) карбон (IV) оксиду.
Mr(СО2)=Ar(C)+2•Ar(О)=12+2•16=44.
M(CО2)=44 г/моль. Маса 1 моль = 44 г.
Обчислюємо об'єм кисню 2 моль..
За н.у. газ кількістю речовини 1 моль займає об'єм 22,4 л/моль , а 2 моль - об'єм 44,8 л.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення об'єму метану.
х л/22,4 л=880 г/44 г, звідси х=(880г•22,4 л)/44г=448 л
Пропорція для обчислення об'єму кисню.
у л/44,8 л=880 г/44 г, звідси у=(880г•44,8 л)/44г=896 л.
Відповідь. V(СН4)=448 л; V(О2)=896 л.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: СН4+2О2→СО2+2Н2О
Обчислюємо кількість речовини карбон (IV) оксиду масою 880 г за формулою y=m/M, де M г/моль=Mr .
Mr(СО2)=Ar(C)+2•Ar(О)=12+2•16=44, M(CО2)=44 г/моль.
y(СО2)=880 г : 44 г/моль = 20 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 і 2 моль кисню О2, з утворенням 1 моль карбон (IV) оксиду СО2, кількість речовини метану є однакова, тому y(СН4)=20 моль, а кількість речовини кисню є у два рази більшою, тому y(О2)=2•y(СО2)=2•20 моль = 40 моль.
Об'єм газу знаходимо за формулою V=γ•Vм, де - Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у, а Y - кількість речовини (моль).
Обчислюємо об'єм метану кількістю речовини 20 моль.
V(СН4)=20 моль•22,4 л/моль=448 л.
Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 40 моль.
V(О2)=40 моль•22,4 л/моль=896 л.
Відповідь. V(СН4)=448 л; V(О2)=896 л.