Дано: DН2(алкан)=8 Знайти: V(O2)-? V(повітря)-?
Розв'язування:
Оскільки DН2(алкан)=Mr(алкан)/Mr(H2), тому Mr(алкан)/Mr(H2)=8, звідси Mr(алкан)=8•Mr(H2)=8•2=16
Загальна формула алканів СnH2n+2, тому Mr(СnH2n+2)=Ar(C)•n+Ar(H)•(2n+2)=12•n+1•(2n+2)=12n+2n+2
12n+2n+2=16
14n=16-2
14n=14
n=14:14
n=1
Отже, формула алкану СН4 - це метан.
Дано: m(СН4)=4 кг = 4000 г. Знайти: V(O2)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції.
4000 г х л
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О
16 г 44,8 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 з 2 моль кисню О2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л , а 2 моль газу - 44,8 л).
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) метану й, відповідно, масу 1 моль..
Mr(СН4)=16 (знайдена вище). M(CH4)=16 г/моль. Маса 1 моль=16 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
4000 г/16 г=х л/44,8 л, звідси х=(4000г•44,8 л)/16г=11200 л
Перераховуємо об'єм кисню на об'єм повітря (кисню в повітрі 21 %).
Отже, 11200 л О2 - 21%
х л повітря - 100%
х = (112000л • 100%): 21% = 53333,3 л.
Відповідь. V(О2)=11200 л; V(повітря)=53333,3 л
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: СН4+2О2→СО2+2Н2О
Обчислюємо кількість речовини метану масою 4000 г за формулою y=m/M, де M г/моль=Mr .
Mr(СН4)=16 (знайдена вище), M(CH4)=16 г/моль.
y(СН4)=4000 г : 16 г/моль = 250 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 з 2 моль кисню О2, кількість речовини кисню є у два рази більшою, тому y(О2)=2•y(СН4)=2•250 моль = 500 моль.
Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 500 моль за формулою V=Y•Vм, де - Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у.
V(O2)=500 моль•22,4 л/моль=11200 л.
Перераховуємо об'єм кисню на об'єм повітря (кисню в повітрі 21 %).
Отже, 11200 л О2 - 21%
х л повітря - 100%
х = (112000л • 100%): 21% = 53333,3 л.
Відповідь. V(О2)=11200 л; V(повітря)=53333,3 л.