Номер 79, страница 172 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

5.79. Рассчитайте объём воздуха (н. у.), необходимый для сжигания 10 г тристеарилглицерида.

Дано:

$m(\text{тристеарилглицерида}) = 10 \text{ г}$

Условия: нормальные (н. у.)

Объёмная доля кислорода в воздухе $\phi(O_2) = 21\% = 0.21$

Найти:

$V(\text{воздуха}) - ?$

Решение:

1. Определим химическую формулу тристеарилглицерида. Это сложный эфир, образованный глицерином $C_3H_5(OH)_3$ и тремя остатками стеариновой кислоты $C_{17}H_{35}COOH$. Его молекулярная формула $C_{57}H_{110}O_6$.

2. Рассчитаем молярную массу $M$ тристеарилглицерида, используя относительные атомные массы элементов ($Ar(C)=12, Ar(H)=1, Ar(O)=16$):

$M(C_{57}H_{110}O_6) = 57 \cdot 12 + 110 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 684 + 110 + 96 = 890 \text{ г/моль}$.

3. Запишем и уравняем уравнение реакции полного сгорания тристеарилглицерида в кислороде:

$2C_{57}H_{110}O_6 + 163O_2 \rightarrow 114CO_2 + 110H_2O$

4. Найдем количество вещества $n$ для 10 г тристеарилглицерида:

$n(C_{57}H_{110}O_6) = \frac{m}{M} = \frac{10 \text{ г}}{890 \text{ г/моль}} \approx 0.011236 \text{ моль}$.

5. По уравнению реакции найдем количество вещества кислорода $n(O_2)$, необходимое для сгорания. Соотношение $n(C_{57}H_{110}O_6) : n(O_2) = 2 : 163$.

$n(O_2) = n(C_{57}H_{110}O_6) \cdot \frac{163}{2} = \frac{10}{890} \cdot \frac{163}{2} = \frac{163}{178} \text{ моль} \approx 0.91573 \text{ моль}$.

6. Рассчитаем объём кислорода $V(O_2)$ при нормальных условиях (н. у.), где молярный объём газа $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$:

$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = \frac{163}{178} \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 20.512 \text{ л}$.

7. Зная, что объёмная доля кислорода в воздухе составляет 21%, рассчитаем искомый объём воздуха $V(\text{воздуха})$:

$V(\text{воздуха}) = \frac{V(O_2)}{\phi(O_2)} = \frac{20.512 \text{ л}}{0.21} \approx 97.676 \text{ л}$.

Округляя результат до десятых, получаем 97,7 л.

Ответ: для сжигания 10 г тристеарилглицерида требуется 97,7 л воздуха (н. у.).