Условие
Расставьте коэффициенты в уравнении реакции горения этана C2H6 + O2 = CO2 + H2O и вычислите, сколько граммов кислорода нужно для сжигания 30 г этана.
Дано:
Масса этана C2H6 = 30 г
Найти:
Масса кислорода O2, необходимого для сжигания этана
1 Записать уравнение реакции горения этана и расставить коэффициенты
Для начала нам нужно записать уравнение реакции горения этана. Этан (C2H6) взаимодействует с кислородом (O2), образуя углекислый газ (CO2) и воду (H2O). После записи исходных веществ и продуктов, нам необходимо уравнять количество атомов каждого элемента с обеих сторон уравнения, подбирая стехиометрические коэффициенты. Это обеспечит выполнение закона сохранения массы.
2C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O
Атомов с каждой стороны:
C — 4, H — 12, O — 14
Уравнение реакции горения этана
2 Вычислить молярную массу этана (C2H6)
Для вычисления молярной массы этана (C2H6) необходимо сложить атомные массы всех атомов, входящих в его состав. Молярная масса углерода (Ar_C) приблизительно равна 12.01 г/моль, а водорода (Ar_H) — 1.008 г/моль. Поскольку в молекуле этана два атома углерода и шесть атомов водорода, мы умножаем атомные массы на их количество и суммируем полученные значения.
2 * 12.01 + 6 * 1.008
=
30,068
г/моль
Молярная масса этана
3 Вычислить количество вещества этана (n(C2H6))
Теперь, зная массу этана и его молярную массу, мы можем вычислить количество вещества этана. Количество вещества (n) находится по формуле $n = m / M$, где m — это масса вещества, а M — его молярная масса. Мы используем массу этана, данную в условии задачи, и молярную массу, вычисленную на предыдущем шаге.
30 / 30.068
=
0,9977
моль
Количество вещества этана
4 Определить молярное соотношение этана и кислорода по уравнению реакции
Для определения молярного соотношения этана и кислорода мы используем коэффициенты, которые мы расставили в уравнении реакции. Эти коэффициенты показывают, сколько молей каждого вещества участвует в реакции. Нам нужно найти соотношение между количеством молей C2H6 и количеством молей O2.
5 Вычислить количество вещества кислорода (n(O2)), необходимое для реакции
Используя молярное соотношение этана и кислорода, полученное на предыдущем шаге, и количество вещества этана, мы можем вычислить, сколько молей кислорода потребуется для полного сгорания. Мы умножаем количество молей этана на соотношение коэффициентов кислорода к этану из уравнения реакции.
0.9977 * (7 / 2)
=
3,492
моль
Количество вещества кислорода
6 Вычислить молярную массу кислорода (O2)
Для вычисления молярной массы кислорода (O2) необходимо учесть, что молекула кислорода состоит из двух атомов кислорода. Атомная масса кислорода (Ar_O) приблизительно равна 16 г/моль. Поэтому мы умножаем эту атомную массу на количество атомов в молекуле кислорода.
2 * 16
=
32
г/моль
Молярная масса кислорода
7 Вычислить массу кислорода (m(O2)), необходимую для сжигания 30 г этана
Для вычисления массы кислорода, необходимой для реакции, мы используем количество вещества кислорода, полученное на предыдущем шаге, и его молярную массу. Масса вещества (m) находится по формуле $m = n \cdot M$, где n — количество вещества, а M — молярная масса. Мы умножаем количество молей кислорода на его молярную массу, чтобы получить массу кислорода в граммах.
3.492 * 32
=
111,744
г
Масса кислорода
Ответ
Для сжигания 30 г этана потребуется 111,744 г кислорода.
Полученный результат в 111,744 г кислорода выглядит адекватным, учитывая стехиометрию реакции горения этана.
Числа в ответе посчитаны калькулятором и сверены с решением.
Задали работу по этой теме?
Реферат, доклад или проект по вашей теме: план, текст, расчёты и оформление по требованиям.
Создать проект
Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.