Какой объём оксида углерода (IV) выделится при сжигании 40 килограмм угля (С), содержащего 8% примесей

Чтобы решить задачу, давайте пройдёмся по шагам.

Шаг 1: Определим массу чистого угля

У нас есть 40 килограммов угля, который содержит 8% примесей. Сначала найдем массу чистого угля:

$
\text{Масса чистого угля} = \text{Масса угля} \times (1 - \text{Доля примесей})
$

$
\text{Масса чистого угля} = 40 \, \text{кг} \times (1 - 0.08) = 40 \, \text{кг} \times 0.92 = 36.8 \, \text{кг}
$

Шаг 2: ...

Уголь (С) состоит в основном из углерода. Таким образом, вся масса чистого угля будет углеродом. Мы имеем 36.8 кг углерода.

При сжигании углерода (С) образуется углекислый газ (CO₂) по следующему уравнению:

$$C + O2$$

Для этого используем молярную массу углерода, которая составляет примерно 12 г/моль.

$$\text{Количество молей углерода} = \frac{\text{Масса углерода}}{\text{Молярная масса углерода}} = \frac{36800 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} \approx 3066.67 \, \text{моль}$$

Согласно уравнению реакции, 1 моль углерода даёт 1 моль углекислого газа. Таким образом, количество молей CO₂ будет равно количеству молей углерода:

$$\text{Количество молей CO}_2 = 3066.67 \, \text{моль}$$

Теперь, чтобы найти объём углекислого газа при нормальных условиях (н.у.), используем закон Авогадро, который гласит, что 1 моль газа занимает 22.4 литра при н.у.

$$\text{Объём CO}2 \times 22.4 \, \text{л/моль}$$

$$\text{Объём CO}_2 = 3066.67 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 68666.67 \, \text{л}$$

При сжигании 40 килограммов угля, содержащего 8% примесей, выделится примерно 68666.67 литров углекислого газа (CO₂).