Какой объем газа ( н.у.) выделится при полном сгорании 600 г угля?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте разберем задачу по шагам.

1. Понять состав угля. Уголь состоит из углерода (C) и примесей. Для простоты будем считать, что в задаче рассматривается уголь, содержащий 100% углерода. На практике это не так, но для расчетов удобно принять, что весь уголь полностью превращается в углекислый газ (CO₂).

2. Записать уравнение реакции. Реакция сгорания углерода в кислороде:

   $$C + O_2 \rightarrow CO_2$$

   Из уравнения видно, что 1 моль углерода (C) взаимодействует с 1 моль кислорода (O₂) и образует 1 моль углекислого газа (CO₂).

3. Найти молярную массу углерода. Молярная масса углерода: $M(C) = 12 \, \text{г/моль}$.

4. Вычислить количество вещества углерода. По формуле $n = \frac{m}{M}$, где $n$ — количество вещества (моль), $m$ — масса вещества (г), $M$ — молярная масса (г/моль):

   $$n(C) = \frac{600}{12} = 50 \, \text{моль}.$$

5. Определить количество образующегося углекислого газа. Согласно уравнению реакции, из 1 моль углерода образуется 1 моль углекислого газа. Следовательно, из 50 моль углерода образуется 50 моль углекислого газа:

   $$n(CO_2) = 50 \, \text{моль}.$$

6. Вычислить объем углекислого газа при нормальных условиях. При нормальных условиях (н.у., $T = 273 \, \text{K}$, $P = 101.3 \, \text{kПа}$) 1 моль газа занимает объем $V_m = 22.4 \, \text{л}$. Объем рассчитывается по формуле:

   $$V = n \cdot V_m.$$

   Подставляем значения:

   $$V(CO_2) = 50 \cdot 22.4 = 1120 \, \text{л}.$$

Ответ: При полном сгорании 600 г угля выделится 1120 литров углекислого газа при нормальных условиях.