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.