Объем воздуха для сжигания 12 л силана
При действии на силицид магния соляной кислоты образуется силан SiH4 – ядовитый газ с неприятным запахом, самовоспламеняющийся на воздухе. Напишите уравнения реакций получения и воспламенения силана и рассчитайте, какой объём воздуха потребуется на горение 12 л силана (н. у.).
Дано
`V(SiH_4) = 12 text{ л}`
`φ(O_2) = 21%`
Найти
`V(воздуха) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакции получения и горения силана:
`Mg_2Si + 4HCl = 2MgCl_2 + SiH_4 text{↑}`
`SiH_4 + 2O_2 = SiO_2 + 2H_2O`
Найдём количество вещества силана:
`n(SiH_4) = (V(SiH_4))/V_m = 12/22.4 = 0.5357 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции горения, количество вещества кислорода в 2 раза больше количества силана:
`n(O_2) = 2*n(SiH_4) = 2*0.5357 = 1.071 text{ моль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 1.071*22.4 = 24 text{ л}`
Рассчитаем объём воздуха, содержащий найденный объём кислорода:
`V(воздуха) = (100*V(O_2))/(φ(O_2)) = (100*24)/21 = 114.3 text{ л}`
Ответ
`V(воздуха) = 114.3 text{ л}`