Какой объемной долей каждого газа в исходной газовой смеси можно определить, если объем газовой смеси, образовавшейся при взрыве смеси этана с избытком кислорода, в 1,1 раза превышает объем смеси исходных газов?

Химия 11 класс Законы газовых реакций объемная доля газа газовая смесь взрыв смеси этана кислород химия 11 класс расчет газов химические реакции объём газов закон Бойля уравнение состояния газа

Для решения данной задачи нам нужно рассмотреть реакцию сгорания этана (C2H6) в кислороде (O2). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

C2H6 + 7/2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

Это уравнение показывает, что один моль этана реагирует с 3,5 молями кислорода, образуя 2 моля углекислого газа и 3 моля воды. Однако, так как вода в газообразном состоянии при высоких температурах не учитывается в объеме, мы будем рассматривать только углекислый газ.

Теперь давайте разберем шаги решения:

1. Определение объемов исходных газов:
   • Пусть V1 - объем этана, а V2 - объем кислорода.
   • Согласно уравнению реакции, на 1 объем этана требуется 3,5 объема кислорода.
2. Общий объем исходных газов:
   • Объем исходной смеси Vsm = V1 + V2 = V1 + 3,5V1 = 4,5V1.
3. Объем продуктов реакции:
   • При сгорании 1 объема этана образуется 2 объема углекислого газа.
   • Таким образом, объем углекислого газа Vp = 2V1.
4. Условие задачи:
   • Дано, что объем продуктов реакции в 1,1 раза больше объема исходной смеси: Vp = 1,1 * Vsm.
   • Подставляем значения: 2V1 = 1,1 * 4,5V1.
5. Решение уравнения:
   • 2V1 = 4,95V1.
   • Сокращаем V1 (при условии, что V1 не равно 0): 2 = 4,95, что не верно.

Это указывает на то, что при сгорании этана в избытке кислорода, часть кислорода не будет использована. Мы можем найти объем кислорода, который остался после реакции:

Объем кислорода, который не сгорел:

1. Исходный объем кислорода: V2 = 3,5V1.
2. Объем кислорода, который сгорел: 3,5V1 - 2V1 = 1,5V1.

Теперь мы можем подытожить:

• Объем этана V1: 1 часть.
• Объем кислорода V2: 3,5 части.
• Объем углекислого газа после реакции Vp: 2 части.

Таким образом, объемная доля каждого газа в исходной газовой смеси:

• Этан: 1 / 4,5 = 22,22%.
• Кислород: 3,5 / 4,5 = 77,78%.

Ответ: объемная доля этана составляет 22,22%, а объемная доля кислорода - 77,78%.

Привет! Давай разберемся с этой задачей. Мы знаем, что при горении этана (C2H6) с кислородом (O2) образуются углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Важно учесть, что у нас избыток кислорода, это повлияет на количество образующихся газов.

Вот реакция горения этана:

C2H6 + 7O2 → 2CO2 + 6H2O

Теперь, если у нас объем газов после реакции в 1,1 раза больше, чем исходный объем, это значит, что:

• Объем газов до реакции = V
• Объем газов после реакции = 1,1V

Так как в реакции участвуют 1 объем этана и 7 объемов кислорода, то:

• Общий объем исходной смеси = V(C2H6) + V(O2) = V(C2H6) + 7V(C2H6) = 8V(C2H6)

Теперь, когда происходит реакция, мы получаем:

• 2 объема CO2 и 6 объемов H2O (но вода в газообразной фазе при высокой температуре, поэтому мы считаем только CO2).

Итак, у нас получается:

• Общий объем после реакции = 2 объема CO2 = 2 * (V(C2H6))

Теперь мы можем записать уравнение:

• 1,1 * 8V(C2H6) = 2V(C2H6)

Решая это уравнение, мы получаем, что:

• V(C2H6) = 0,1V
• V(O2) = 7 * 0,1V = 0,7V

Итак, объемные доли газов в исходной смеси:

• Этан (C2H6): 0,1 (или 10%)
• Кислород (O2): 0,7 (или 70%)

Надеюсь, это поможет! Если что-то неясно, спрашивай!