Номер 1, страница 71 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. Вычислите, какой объем кислорода потребуется для сжигания:

а) $10 \text{ м}^3$ метана $CH_4$ при н. у.;

б) $10 \text{ м}^3$ оксида углерода (II) $CO$ при н. у.

а) Дано:

Объем метана $V(CH_4) = 10 \text{ м}^3$ (н. у.)

Найти:

Объем кислорода $V(O_2)$ - ?

Решение:

Для решения задачи запишем уравнение реакции горения метана ($CH_4$) в кислороде ($O_2$). При полном сгорании углеводородов образуются углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$).

Уравнение реакции:

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

Так как реакция происходит между газами при нормальных условиях (н. у.), мы можем использовать закон объемных отношений Гей-Люссака. Он гласит, что объемы газов, вступающих в реакцию и образующихся в результате реакции, относятся друг к другу как небольшие целые числа, равные их стехиометрическим коэффициентам.

Из уравнения реакции видно, что для сжигания 1 моля (или 1 объемной части) метана требуется 2 моля (или 2 объемные части) кислорода.

Таким образом, соотношение объемов метана и кислорода составляет:

$\frac{V(CH_4)}{1} = \frac{V(O_2)}{2}$

Отсюда можно выразить объем кислорода, необходимый для реакции:

$V(O_2) = 2 \times V(CH_4)$

Подставим в формулу данное значение объема метана:

$V(O_2) = 2 \times 10 \text{ м}^3 = 20 \text{ м}^3$

Ответ: для сжигания 10 м³ метана потребуется 20 м³ кислорода.

б) Дано:

Объем оксида углерода (II) $V(CO) = 10 \text{ м}^3$ (н. у.)

Найти:

Объем кислорода $V(O_2)$ - ?

Решение:

Запишем уравнение реакции горения (окисления) оксида углерода (II) ($CO$) кислородом ($O_2$) с образованием оксида углерода (IV) ($CO_2$).

Уравнение реакции:

$2Co + O_2 \rightarrow 2CO_2$

Все вещества, участвующие в этой реакции, при нормальных условиях являются газами. Применим закон объемных отношений.

Из уравнения реакции следует, что для сжигания 2 молей (или 2 объемных частей) оксида углерода (II) требуется 1 моль (или 1 объемная часть) кислорода.

Соотношение объемов оксида углерода (II) и кислорода равно:

$\frac{V(CO)}{2} = \frac{V(O_2)}{1}$

Выразим из этого соотношения искомый объем кислорода:

$V(O_2) = \frac{1}{2} \times V(CO)$

Подставим известное значение объема оксида углерода (II):

$V(O_2) = \frac{1}{2} \times 10 \text{ м}^3 = 5 \text{ м}^3$

Ответ: для сжигания 10 м³ оксида углерода (II) потребуется 5 м³ кислорода.