Номер 4, страница 69 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 4. Какая масса кислорода потребуется для сжигания 10 кг метана $CH_4$?

4. Дано:

$m(CH_4) = 10 \text{ кг}$

$m(CH_4) = 10000 \text{ г}$

Найти:

$m(O_2) - ?$

Решение:

Для решения задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Записать уравнение химической реакции горения метана. Метан $(CH_4)$ является углеводородом, при его полном сгорании в кислороде $(O_2)$ образуются углекислый газ $(CO_2)$ и вода $(H_2O)$.

Уравнение реакции: $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$.

Уравняем его, расставив коэффициенты:

$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

2. Рассчитать молярные массы метана $(CH_4)$ и кислорода $(O_2)$. Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов, округляя атомные массы до целых чисел: $Ar(C)=12$, $Ar(H)=1$, $Ar(O)=16$.

Молярная масса метана: $M(CH_4) = 12 + 4 \cdot 1 = 16 \text{ г/моль}$.

Молярная масса кислорода: $M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32 \text{ г/моль}$.

3. Найти количество вещества (в молях) метана, масса которого составляет 10 кг (10000 г).

$n(CH_4) = \frac{m(CH_4)}{M(CH_4)} = \frac{10000 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 625 \text{ моль}$.

4. По уравнению реакции определить, какое количество вещества кислорода потребуется для сжигания 625 моль метана. Из уравнения видно, что на сжигание 1 моль $CH_4$ требуется 2 моль $O_2$.

Соотношение количеств веществ: $\frac{n(CH_4)}{1} = \frac{n(O_2)}{2}$.

Следовательно, количество вещества кислорода: $n(O_2) = 2 \cdot n(CH_4) = 2 \cdot 625 \text{ моль} = 1250 \text{ моль}$.

5. Рассчитать массу кислорода, зная его количество вещества и молярную массу.

$m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) = 1250 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 40000 \text{ г}$.

6. Перевести полученную массу из граммов в килограммы.

$40000 \text{ г} = 40 \text{ кг}$.

Ответ: для сжигания 10 кг метана потребуется 40 кг кислорода.