Сожгли 5 м^3 (н. у.) Природного газа, в котором объемная доля метана 96% этана 2%. Вычислит объем воздуха (содержание кислорода 20%), расходования на сжигание: А. 49.75 м^3 Б. 50 м^3 В. 50.25 м^3 Г. 52 м^3 с росписью решения пожалуйста.

Вопрос школьника по предмету Химия

Сожгли 5 м^3 (н. у.) Природного газа, в котором объемная доля метана 96% этана 2%. Вычислит объем воздуха
(содержание кислорода 20%),
расходования на сжигание:
А. 49.75 м^3
Б. 50 м^3
В. 50.25 м^3
Г. 52 м^3
с росписью решения пожалуйста.

Ответ учителя по предмету Химия

Дано: 
V(г) = 5 м³;

w(CH₄) = 96 %;

w(C₂H₆) = 2 %;

w(О₂) = 20 %;

Найти: 
V(в)

Решение. 

V(CH₄) = V(г) * w(CH₄) = 5 м³ * 96% = 4,8 м³;

V(C₂H₆) = V(г) *w(С₂Н₆) = 5 м³ * 2% = 0,1 м³

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О

     У нас на 1 моль метана расходуется 2 моля кислорода. Поскольку моль любого газа занимает при н.у. объем 22,4 л, можно не считать химическое количество углеводородов и кислорода, а оперировать объемами.

 [
т.к. n(CH₄) = V(CH₄)/
22,4
≈ 214,3 моля; V(O₂) = 2 *214,3*
22,4
 ≈ 9,6 м³ ]

на 4,8 м³ метана надо 2*4,8 =
9,6 м³ кислорода.

2С₂Н₆ + 7О₂ = 4СО₂ + 3Н₂О

здесь на 2 моля(2 объема) этана нужно 7 молей(7 объемов) кислорода.

тогда на 0,1 м³ этана надо 0,1*7/2 = 
0,35 (м³)

Общее количество кислорода на сжигание:

V(О₂) = 9,6 + 0,35 = 9,95 (м³)

V(в) = V(О₂)/w(О₂) = 9,95 /20% = 9,95*100/20 = 49,75(м³)

Ответ:
49,75 м³