Дано: m(С)=16 кг
Найти: V(СО2)-?
Решение:
1-й способ
1.Количество вещества угля массой 6 кг рассчитываем по формуле: n=m/M, где M=Mr кг/кмоль.
Mr(C)=Ar(C)=12, поэтому M(C)=12 кг/кмоль
n(C)=m(C)/M(C)=6 кг : 12 кг/кмоль=0,5 кмоль
2. Составим химическое уравнение:
C + O2 = CO2
По уравнению реакции n(C):n(СO2)=1:1, то есть с 1 моль углерода образуется 1 моль оксида углерода (IV), количество вещества одинаковое, поэтому n(СO2)=n(C)=0,5 кмоль
3.Объём оксида углерода (IV) количеством вещества 0,5 кмоль рассчитываем по формуле: V=n•VM, где VM=22,4 м3/кмоль ― молярный объём.
V(СO2)=n(СO2)•VM=0,5 кмоль • 22,4 м3/кмоль=11,2 м3
2-й способ
1. Составим химическое уравнение:
6 кг х м3
С + O2 = CO2
12 кг 22,4 м3
Над формулами соединений С и СO2 записываем приведенную в условии задачи массу углерода (6 кг) и неизвестный объём оксида углерода (IV) (х м3), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу (M=Mr кг/кмоль) углерода и, соответственно, массу 1 кмоль, так как прореагировало 1 кмоль углерода с образованием 1 кмоль оксида углерода (IV) СО2 (1 кмоль любого газа при н.у. занимает объём 22,4 м3).
Mr(C)=Ar(C)=12, поэтому M(C)=12 кг/кмоль, масса 1 кмоль=12 кг
2. Объём оксида углерода (IV) рассчитываем с помощью пропорции:
6 кг / 12 кг = х м3 / 22,4 м3, отсюда по свойству пропорции имеем:
х м3• 12 кг = 6 кг • 22,4 м3
х=V(СО2)=6 кг • 22,4 м3 : 12 кг=11,2 м3
Ответ: 11,2 м3