ГДЗ до підручника «Хімія» П.П. Попеля. 9 клас

§ 22. Горіння вуглеводнів

171. а) С₃Н₈ + 5О₂ → 3СО₂ + 4Н₂О

б) С₅Н₁₂ + 8О₂ → 5СО₂ + 6Н₂О

172. С₂H₄ + 2О₂ → 2СО + 2Н₂О

2С₂Н₂ + 3О₂ → 4СО + 2Н₂О

173. Рівняння реакції: СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2H₂О

За рівнянням реакції співвідношення об’ємів метану та кисню становить 1 : 2. Отже на спалювання 5,6 л метану потрібно 2 • 5,6 л = 11,2 л кисню. Визначаємо, який об’єм повітря відповідає такому об’єму кисню, враховуючи, що його вміст становить 20 %:

11,2 л - 20 %

х л - 100 %

Це менше, ніж 100 л повітря, що дані за умовою задачі.

Відповідь: 100 л повітря вистачить для спалювання 5,6 л метану.

174. Рівняння реакцій:

C₃H₈ + 5О₂ → 3СО₂ + 4Н₂О (1)

2С₄Н₁₀ + 13О₂ → 8СО₂ + 10Н₂O (2)

Визначаємо об’єми кожного з компонентів суміші:

V(C₄H₈) = V(cyм.) - V(C₃H₈) = 1,4 м³ - 0,84 м³ = 0,56 м³

За рівнянням реакції (1) потрібний на спалювання об’єм кисню становить:

V₁(O₂) = 5 • V(C₃H₈) = 5 • 0,84 м³ = 4,2 м³

Так само проводимо розрахунки за реакцією (2):

V₂(O₂) = 6,5 • V(C₄H₁₀) = 6,5 • 0,56 м³ = 3,64 м³

Загальний потрібний об’єм кисню становить:

4,2 м³ + 3,64 м³ = 7,84 м³

Визначаємо, який об’єм повітря відповідає такому об’єму кисню, враховуючи, що його вміст становить 20 %:

7,84 м³ - 20 %

х м³ - 100 %

М(СН₄, С₂Н₆) = 10,8 • М(H₂) = 10,8 • 2 г/моль = 21,6 г/моль.

Припустимо, що кількість речовини метану складає n(СН₄) = х моль, а етану n(С₂H₆) = у моль. Складаємо і розв’язуємо рівняння:

16х + 30y = 21,6(х + у)

16х + 30у = 21,6х + 21,6y

30у - 21,6у = 21,6х - 16х

8,4y = 5,6х

3y = 2х

Отже, об’єми метану та етану у суміші співвідносяться як 3 : 2.

Звідси: φ(СH₄) = 0,6 (або 60 %), φ(С₂Н₆) = 0,4 (або 40 %).

Розраховуємо їхні об’єми:

V(CH₄) = V(сум.) • φ(СН₄) = 560 мл • 0,6 = 336 мл

V(C₂H₆) = V(сум.) • φ(С₂Н₆) = 560 мл • 0,4 = 224 мл

Складаємо рівняння горіння метану та етану:

СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2Н₂О (1)

2С₂Н₆ + 7О₂ → 4СО₂ + 6H₂О (2)

За рівнянням реакції (1) утворюється такий об’єм вуглекислого газу:

V₁(CO₂) = V(CH₄) = 336 мл

Так само проводимо розрахунки за реакцією (2):

V₂(CO₂) = 2 • V(C₂H₆) = 2 • 224 мл = 448 мл

Загальний об’єм вуглекислого газу, що виділяється під час обох реакцій:

336 мл + 448 мл = 784 мл

Відповідь: утворилося 784 мл вуглекислого газу.