Дано:
Масса торфа = 1,5 кг
Объем углекислого газа при н.у. = 1792 л
Найти:
Массовую долю углерода в торфе.
Решение:
1. Рассчитаем количество молей углекислого газа, выделившегося при сгорании торфа, используя уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Для нормальных условий (н.у.), давление (P) равно 1 атмосфере, температура (T) равна 273 К, универсальная газовая постоянная (R) равна 0,0821 л*атм/(моль*К).
Количество молей углекислого газа:
n = PV / RT
= 1 * 1792 / (0,0821 * 273)
≈ 79,5 моль
2. Рассмотрим реакцию сгорания торфа:
C + O2 → CO2↑
Из уравнения видно, что на один моль угля требуется один моль углекислого газа.
3. Рассчитаем количество молей угля, сгоревших при выделении 79,5 моль углекислого газа:
Количество молей угля = Количество молей углекислого газа
= 79,5 моль
4. Рассчитаем массу угля, сгоревшего при выделении 79,5 моль углекислого газа:
Молярная масса угля = 12.01 г/моль
Масса угля = Количество молей * Молярная масса
= 79,5 моль * 12,01 г/моль
≈ 954 г
5. Рассчитаем массовую долю углерода в торфе:
Массовая доля углерода = (Масса угля / Масса торфа) * 100%
= (954 г / 1500 г) * 100%
≈ 63,6%
Ответ:
Массовая доля углерода в торфе составляет примерно 63,6%.