Дано:
- Масса образца угля: 1,1 г
- Объем углекислого газа (углекислого газа при нормальных условиях): 1,79 л
Найти:
- Массовую долю углерода в образце угля
Решение:
1. Определим количество молей углекислого газа (CO2). Для этого используем идеальный газовый закон при нормальных условиях (н.у.):
V = n * V_мол, где V - объем, n - количество молей, V_мол - молярный объем газа при н.у.
Молярный объем газа при н.у. = 22,4 л/моль
n = V / V_мол
n = 1,79 л / 22,4 л/моль
n ≈ 0,08 моль
2. В реакции сжигания угля углерод реагирует с кислородом, образуя углекислый газ:
C + O2 → CO2
Соотношение моль углерода к моль углекислого газа 1:1. Поэтому количество молей углерода = 0,08 моль.
3. Рассчитаем массу углерода, используя молекулярную массу углерода (C = 12 г/моль):
Масса углерода = n * M
Масса углерода = 0,08 моль * 12 г/моль
Масса углерода = 0,96 г
4. Теперь найдем массовую долю углерода в образце угля:
Массовая доля углерода = (Масса углерода / Масса образца) * 100%
Массовая доля углерода = (0,96 г / 1,1 г) * 100%
Массовая доля углерода ≈ 87,27%
Ответ: массовая доля углерода в образце угля составляет приблизительно 87,27%.