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

§ 24. Вуглеводні в природі. Застосування вуглеводнів

182. Нафта є сумішшю вуглеводнів, переважно рідких, у яких розчинені невеликі кількості твердих і газуватих вуглеводнів, а також інших органічних сполук.

183. Оскільки нафта є сумішшю речовин, фізичні властивості яких дещо різняться. Склад нафти також може бути дещо різним.

184. Природний газ складається в основному з метану (об’ємна частка становить 85-99 %). Домішками є етап, кілька інших вуглеводнів, азот, вуглекислий газ, сірководень.

Супутній нафтовий газ схожий за складом на природний, але метану в ньому менше (30-40 % за об’ємом), а етапу та інших вуглеводнів — більше.

185. Основні сфери застосування вуглеводнів:

• метан використовують як паливо - у теплоенергетиці, промисловості, побуті;
• пропан та бутан - як замінники бензину в автомобільних двигунах;
• етан - для виробництва етилену;
• гомологи метану з кількістю атомів Карбону від 5 до 18 - компоненти бензину та гасу;
• етилен - сировина для виробництва поліетилену, етилового спирту, органічних розчинників та інших речовин;
• ацетилен - для виробництва етилового спирту, оцтової кислоти, полімерів, органічних розчинників; при зварюванні і різанні металів.

186. Переваги:

• зріджений газ має всі якості повноцінного палива і одночасно є одним з найбільш екологічно чистих видів палива (має меншу токсичність вихлопів, ніж бензин);
• газ є високоякісним пальним з октановим числом близько 105, тому ні в одному режимі роботи двигуна детонація неможлива;
• газове пальне подовжує працездатність двигуна внаслідок зменшення шкідливих відкладень всередині (і як наслідок — зменшення зносу деталей).

Недоліки:

• збільшення ваги автомобіля на 30-40 кг;
• ускладнений запуск холодного двигуна;
• балон з газом займає певний об’єм в багажнику автомобіля (але не більш за 1/5).

187. Визначаємо, які об’єми метану, етапу й пропану містяться у 1 м³ природного газу за їх об’ємними частками:

V(CH₄) = 1 м³ • 0,94 = 0,94 м³ (або 940 л)

V(C₂H₆) = V(C₃H₈) = 1 м³ • 0,02 = 0,02 м³ (або 20 л)

Складаємо рівняння реакцій згоряння газів:

СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2H₂О (1)

2С₂Н₆ + 7О₂ → 4СО₂ + 6Н₂О (2)

С₃Н₈ + 5О₂ → 3СО₂ + 4H₂О (3)

За рівнянням (1) V(O₂) = 2 • V(CH₄) = 2 • 0,94 м³ = 1,88 м³.

За рівнянням (2) V(O₂) = 3,5 • V(CH₄) = 3,5 • 0,02 м³ = 0,07 м³.

За рівнянням (3) V(O₂) = 5 • V(CH₄) = 5 • 0,02 м³ = 0,1 м³.

Загальний об’єм кисню: 1,88 + 0,07 + 0,1 = 2,05 м³.

Визначаємо об’єм повітря, що містить 2,05 м³ кисню, беручи до уваги, що його вміст у повітрі становить 20 %:

2,05 м³ - 20 %

х л - 100 %

188. Рівняння реакції:

С + О₂ → СО₂

З’ясовуємо кількість речовини карбон(ІV) оксиду:

За рівнянням реакції n(С) = n(СО₂) = 0,8036 моль. Розраховуємо масу Карбону, що відповідає цій кількості речовини:

n(С) = n(С) • М(С) = 0,8036 моль • 12 г/моль ≈ 9,64 г

Визначаємо масову частку Карбону в антрациті, склавши пропорцію:

10 г - 100 %

9,64 г - х %

Відповідь: вміст Карбону у зразку антрациту становить 96,4 %.