Какую максимальную массу этана можно окислить смесью озона и кислорода объёмом (н. у.) 14,3 дм3, в которой массовая доля кислорода больше массовой доли озона в 7 раз?
от

1 Ответ

Дано:  
Объем смеси (V) = 14,3 дм3  
Массовая доля кислорода (w(O2)) = 7 * w(O3)

Найти:  
Максимальная масса этана (C2H6), которую можно окислить.

Решение:  
1. Обозначим массовую долю озона как w(O3). Тогда:  
w(O2) = 7 * w(O3)  
Сумма массовых долей равна 1:  
w(O2) + w(O3) = 1  
7 * w(O3) + w(O3) = 1  
8 * w(O3) = 1  
w(O3) = 1 / 8 = 0,125  
w(O2) = 7 * w(O3) = 7 / 8 = 0,875  

2. Определим объем озона и кислорода в смеси:  
V(O3) = w(O3) * V = 0,125 * 14,3 дм3 ≈ 1,79 дм3  
V(O2) = w(O2) * V = 0,875 * 14,3 дм3 ≈ 12,52 дм3  

3. Найдем количество моль каждого газа:  
n(O3) = V(O3) / 22,4 дм3/моль ≈ 1,79 дм3 / 22,4 дм3/моль ≈ 0,0799 моль  
n(O2) = V(O2) / 22,4 дм3/моль ≈ 12,52 дм3 / 22,4 дм3/моль ≈ 0,559 моль  

4. Уравнение реакции окисления этана (C2H6) с кислородом (O2) выглядит следующим образом:  
2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O  

5. Из уравнения видно, что на 2 моля этана требуется 7 молей кислорода. Найдем, сколько молей этана может быть окислено:  
n(C2H6) = (2/7) * n(O2) = (2/7) * 0,559 моль ≈ 0,160 моль  

6. Теперь найдем массу этана (C2H6):  
Молярная масса этана (M(C2H6)) = 2 * 12,01 г/моль + 6 * 1,008 г/моль ≈ 30,07 г/моль  
m(C2H6) = n(C2H6) * M(C2H6) ≈ 0,160 моль * 30,07 г/моль ≈ 4,81 г  

Ответ:  
Максимальная масса этана, которую можно окислить, составляет примерно 4,81 г.
от