Расчёт объёма воздуха для сжигания магния с примесями
Какой объём воздуха (н. у.) потребуется для сжигания 36 г магния, массовая доля которого в образце составляет 97,5% (объёмная доля кислорода в воздухе составляет 21%)?
Дано
`m_text{тех.}(Mg) = 36 text{ г}`
`ω(Mg) = 97.5%`
`φ(O_2) = 21%`
Найти
`V(возд.) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции горения магния:
`2Mg + O_2 = 2MgO`
Найдём массу чистого магния:
`m(Mg) = (ω(Mg)*m_text{тех.}(Mg))/100 = (97.5*36)/100 = 35.1 text{ г}`
Найдём количество вещества магния:
`n(Mg) = (m(Mg))/(M(Mg)) = 35.1/24 = 1.463 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество кислорода в 2 раза меньше количества магния:
`n(O_2) = (n(Mg))/2 = 1.463/2 = 0.7313 text{ моль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 0.7313*22.4 = 16.38 text{ л}`
Рассчитаем объём воздуха, содержащий найденный объём кислорода:
`V(возд.) = (100*V(O_2))/(φ(O_2)) = (100*16.38)/21 = 78 text{ л}`
Ответ
`V(возд.) = 78 text{ л}`