Какой объем оксида углерода (iv) выделиться при сжигании 50 килограмм угля (с), содержащего 8% примессей
СРОЧНО

Для того чтобы вычислить объем оксида углерода (IV) (или углекислого газа, CO₂), выделяющийся при сжигании угля, нужно сначала провести несколько расчетов. Рассмотрим, что уголь содержит 8% примесей, и эти примеси не участвуют в реакции с кислородом. Таким образом, нам нужно учитывать только чистый углерод в составе угля.

1. Определение массы чистого углерода в угле:

   Уголь содержит 8% примесей, значит, 92% массы — это углерод. Рассчитаем массу углерода в 50 килограммах угля:

   Масса углерода = 50 кг × 0,92 = 46 кг.

2. Уравнение реакции сжигания углерода:

   Сжигание углерода происходит по следующей реакции:

   $$C + O_2 \rightarrow CO_2$$

   Это означает, что один моль углерода (C) реагирует с одним молем кислорода (O₂), образуя один моль углекислого газа (CO₂).

3. Молекулярная масса углерода и углекислого газа:

   • Молекулярная масса углерода (C) = 12 г/моль.
   • Молекулярная масса углекислого газа (CO₂) = 44 г/моль.

   Из этого следует, что 12 г углерода при сжигании дадут 44 г углекислого газа. То есть, на 1 кг углерода будет образовываться:

   $$\frac{44 \, \text{г CO}_2}{12 \, \text{г C}} = 3,67 \, \text{кг CO}_2$$

4. Расчет массы углекислого газа:

   Если у нас есть 46 кг углерода, то масса углекислого газа, который образуется при его сжигании, составит:

   $$46 \, \text{кг C} \times 3,67 = 168,82 \, \text{кг CO}_2$$

5. Перевод массы CO₂ в объем:

   Для перевода массы углекислого газа в объем воспользуемся уравнением состояния идеального газа при стандартных условиях (0°C, 1 атм). Объем одного моля CO₂ при этих условиях составляет 22,4 литра.

   Масса углекислого газа = 168,82 кг = 168,820 г.

   Количество вещества CO₂:

   $$\frac{168,820 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} = 3 838,64 \, \text{моль CO}_2$$

   Объем CO₂ при стандартных условиях:

   $$3 838,64 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 86 030,7 \, \text{л CO}_2$$

   Это примерно 86 кубических метров углекислого газа.

Итак, при сжигании 50 кг угля, содержащего 8% примесей, образуется примерно 86 кубических метров углекислого газа (CO₂) при стандартных условиях.