дано:
масса алюминия = 15.4 г
найти:
объем воздуха, необходимый для полного сгорания алюминия
решение:
1. Запишем уравнение реакции сгорания алюминия:
4 Al + 3 O2 -> 2 Al2O3
Из уравнения видно, что на 4 моля алюминия требуется 3 моля кислорода.
2. Найдем количество молей алюминия. Молярная масса алюминия (Al) составляет 27 г/моль:
число молей алюминия = масса алюминия / молярная масса алюминия
число молей алюминия = 15.4 г / 27 г/моль = 0.570 моль
3. Рассчитаем количество молей кислорода, необходимое для сгорания указанного количества алюминия:
по уравнению 4 моль Al требует 3 моль O2, следовательно:
число молей кислорода = (3 / 4) * число молей алюминия
число молей кислорода = (3 / 4) * 0.570 моль = 0.4275 моль
4. Теперь найдем объем кислорода, необходимый для сгорания. Один моль газа занимает объем 22.4 л (или 0.0224 м3):
Объем кислорода = число молей кислорода * объем одного моля газа
Объем кислорода = 0.4275 моль * 0.0224 м3/моль = 0.00957 м3
5. Учитывая, что объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%, можем рассчитать объем воздуха:
Объем воздуха = Объем кислорода / объемная доля кислорода
Объем воздуха = 0.00957 м3 / 0.21 = 0.0456 м3
ответ:
объем воздуха с объемной долей кислорода 21,0 %, необходимый для полного сгорания алюминия массой 15,4 г, составляет 0.0456 м3.