Алканы. Задача 18

1. Напишем уравнение реакции горения метана:

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О

2. Примем объем сгоревшего метана равным х л. В соответствии с законом объемных отношений и уравнением реакции объем кислорода, затраченного на горение, в 2 раза больше объема сгоревшего метана:

V(О₂)/ V(СН₄) =  2/1, следовательно, V_{прореаг}(О₂)= 2⋅V(СН₄) = 2х

3. Согласно условию задачи, доля оставшегося кислорода равна 20% от исходного объема. Тогда доля прореагировавшего кислорода будет равна:

φ_{прореаг.}(О₂)= 100 — φ_ост.(О₂)= 100 – 20 = 80%

4. Выразим общий объем кислорода в исходной смеси:

V_исх.(О₂)= V_{прореаг}(О₂)/0,8= 2х/0,8 = 2,5х

5. Зная, что исходная смесь состоит только из кислорода и метана, составим уравнение:

V(смеси)= V(СН₄) + V_исх.(О₂), или 23,52= х + 2,5х отсюда х=6,72

Таким образом, V(СН₄)=6,72 л

6. Вычислим объемные доли метана и кислорода в исходной смеси:

φ(СН₄) =  V(СН₄)/ V(смеси)= 6,72/23,52 = 0,2857 или 28,57%

φ(О₂) = 100 — φ(СН₄) =  100 – 28,57 = 71,43%

Ответ: φ(СН₄) =  28,57%; φ(О₂) =71,43%