W tym zadaniu musisz obliczyć, ile m3 tlenku węgla (II) powstanie w wyniku reakcji spalania 750 kg metanu. Gęstość tlenku węgla (II) wynosi 1,145 kg /m3.
Reakcja spalania metanu ma postać:
CH4 + 2O2→ CO2 + 2H2O
Masa molowa CH4 to 16 g/mol, a masa molowa CO2 to 44 g/mol. Możemy użyć tych wartości do obliczenia stosunku molowego między CH4 a CO2 w reakcji spalania:
1 mol CH4 wymaga 1 mol O2 i wytwarza 1 mol CO2.
Masa 1 mola CO2 wynosi 44 g, więc masa 1 kg CO2 to 1000 g / 44 g/mol = 22,73 moli.
Masa 750 kg metanu wynosi 750 000 g: 16 g/mol = 46 875 moli.
Zatem z 46 875 moli metanu powstaje 46 875 moli CO2.
Objętość CO2 wynosi:
V = n · Vm
gdzie:
n – liczba moli
Vm – objętość molowa CO2
Objętość molowa CO2 wynosi 24,45 dm³/mol, co przeliczając na m3/mol daje wartość 0,02445 m³/mol. Stąd objętość CO2 wytworzona z 750 kg metanu wynosi:
V = n · Vm = 46 875 · 0,02445 m³/mol = 1 146,09 m³
Znając objętość CO2, możemy wyznaczyć objętość tlenku węgla (II) (CO) w wyniku spalania metanu. Z reakcji spalania wiemy, że stosunek molowy między CO2 i CO wynosi 1:1. Oznacza to, że objętość CO wytworzona w reakcji spalania również wynosi 1 146,09 m³.
Gęstość tlenku węgla (II) wynosi 1,145 kg/m³, co oznacza, że masa 1 m³ CO to 1,145 kg.
Stąd masa CO wytworzona w reakcji spalania wynosi:
m = V · d = 1 146,09 m³ · 1,145 kg/m³ = 1 312,43 kg
Zatem, w wyniku reakcji spalania 750 kg metanu powstanie 1 312,43 kg tlenku węgla (II), co przeliczając na objętość, daje:
V = m : d = 1 312,43 kg : 1,145 kg/m³ = 1 145,04 m³
Odpowiedź: W wyniku reakcji spalania 750 kg metanu powstanie 1 145,04 m³ tlenku węgla (II).
Zadanie 8.1.3.
32Zadanie 8.1.4.
33Zadanie 8.1.7.
33Zadanie 8.1.9.
33Zadanie 8.1.42.
38Zadanie 8.2.2.
39Zadanie 8.2.3.
39Zadanie 8.2.9.
40Zadanie 8.2.17.
40Zadanie 8.2.18.
42Zadanie 8.3.4.
44Zadanie 8.3.7.
44Zadanie 8.4.1
47Zadanie 8.4.6.
48Zadanie 8.4.7.
48Zadanie 8.4.8.
49Zadanie 8.4.9.
49Zadanie 8.4.10.
49Zadanie 8.4.12.
50Zadanie 8.4.13.
50Zadanie 8.4.14.
50Zadanie 8.4.15.
51Zadanie 8.4.16.
51Zadanie 8.4.18.
52Zadanie 8.4.21.
53