Дано:
- Масса углерода: m(C) = 28,8 г
- Объем кислорода: V(O2) = 33,6 л (н. у.)
Искать:
- Объемные доли образующихся газов при прокаливании.
Решение:
1. Сначала найдем количество молей углерода:
Молярная масса углерода: M(C) = 12 г/моль
n(C) = m(C) / M(C) = 28,8 г / 12 г/моль = 2,4 моль
2. Теперь найдем количество молей кислорода:
Молярная масса кислорода: M(O2) = 32 г/моль
n(O2) = V(O2) / 22,4 л/моль (при н. у.)
n(O2) = 33,6 л / 22,4 л/моль = 1,5 моль
3. Запишем уравнение реакции сгорания углерода:
C + O2 → CO2
4. По уравнению реакции видно, что 1 моль углерода требует 1 моль кислорода для полного сгорания. У нас есть 2,4 моль углерода и 1,5 моль кислорода, значит, кислорода не хватает.
5. Определяем, сколько углерода может сгореть с имеющимся объемом кислорода:
n(C) = n(O2) (требуется 1 моль C на 1 моль O2)
Таким образом, количество углерода, который сгорит = n(O2) = 1,5 моль.
6. После сгорания углерода образуется диоксид углерода:
V(CO2) = n(C) * 22,4 л/моль = 1,5 моль * 22,4 л/моль = 33,6 л.
7. В итоге имеем:
- Образующийся газ: CO2, объем 33,6 л.
Поскольку кислород был основным компонентом, который ограничивает реакцию, то образовавshanный газ CO2 будет 33,6 л.
Ответ:
Объемные доли газов: CO2 = 33,6 л, O2 не остался.