Дано:
- Объём газовой смеси (угарный газ и кислород) = 360 дм3
- Массовые доли угарного газа (CO) и кислорода (O2) равны.
Найти:
- Объём (н. у.) образовавшегося углекислого газа (CO2).
Решение:
1. Обозначим массу угарного газа как m и массу кислорода как m. Так как массовые доли равны, то:
m(CO) = m(O2)
2. Рассчитаем молярные массы:
Молярная масса CO = 12 (углерод) + 16 (кислород) = 28 г/моль
Молярная масса O2 = 2 * 16 (кислород) = 32 г/моль
3. Из общего объёма смеси можно найти количество молей каждого газа.
Пусть x - общий объём смеси в моль при н. у.:
n(total) = V / V(н. у.) = 360 дм3 / 22,4 дм3/моль ≈ 16,07 моль
4. Поскольку массовые доли равны, то количество молей угарного газа равно количеству молей кислорода. Так как общее количество молей составляет около 16,07 моль, мы можем написать:
n(CO) + n(O2) = 16,07 моль
n(CO) = n(O2)
Поэтому:
2n(CO) = 16,07
n(CO) ≈ 8,035 моль
n(O2) ≈ 8,035 моль
5. Запишем уравнение реакции сгорания угарного газа:
2CO + O2 → 2CO2
6. Из уравнения видно, что 2 моля CO реагируют с 1 моль O2 для образования 2 моль CO2. Если у нас 8,035 моль CO, то:
n(CO2) = n(CO) = 8,035 моль
7. Рассчитаем объём углекислого газа при нормальных условиях:
V(CO2) = n(CO2) * V(н. у.) = 8,035 моль * 22,4 дм3/моль ≈ 180,0 дм3
Ответ:
Объём (н. у.) образовавшегося углекислого газа составляет приблизительно 180,0 дм3.