Дано:
Масса метана (CH4) = 52 г
Массовая доля кислорода в воздухе = 23%
Найти:
Массу воздуха, необходимую для полного сгорания метана.
Решение:
1. Запишем уравнение реакции сгорания метана:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
2. Определим количество молей метана:
n(CH4) = m(CH4) / M(CH4) = 52 г / 16 г/моль = 3,25 моль
3. Для полного сгорания метана требуется в два раза больше молекул кислорода. Таким образом, для одной молекулы метана необходимо две молекулы кислорода.
4. Рассчитаем количество молей кислорода, необходимых для сгорания метана:
n(O2) = 2 * n(CH4) = 2 * 3,25 моль = 6,5 моль
5. Найдем массу кислорода, необходимую для сгорания метана:
m(O2) = n(O2) * M(O2) = 6,5 моль * 32 г/моль = 208 г
6. Определим массу воздуха, используя массу кислорода:
Масса воздуха = Масса кислорода / (массовая доля кислорода в воздухе / 100)
Масса воздуха = 208 г / (23 / 100) ≈ 208 г / 0,23 ≈ 904 г
Ответ:
Для полного сгорания 52 г метана потребуется примерно 904 г воздуха.