Kémia számolásban valaki segítene? ( Ötösöm lesz kémiából 584/b)

A NaOH nem a kénsavhoz kell, hanem megköti a CO2-ot.

A négy nyomásból, a hozzá tartozó hőmérsékletből és a térfogatból számolsz három anyagmennyiséget (p*V=n*R*T képlet átrendezve). Átváltásokkal.

n1 = 250000Pa*0,0002m3/300K*8,314 = 0,020046 mol eredeti Oxigén

n2 = 0,030046 mol reakció után Oxigén felesleg + CO2 + H2O

n3 = 0,015046 mol Miután kénsav megköti a vizet

n4 = 0,005048 mol Miután NaOH megköti a CO2-ot, tehát az oxigén felesleg.

Az anyagmennyiség csökkenésekből látjuk, hogy 0,015 mol víz(0,03-0,015) és 0,01 CO2(0,015-0,005) keletkezett. Kicsit kerekítettem.

Tegyük fel, hogy 1 értékű alkohol. A H2O és CO2 arány = 0,015:0,01.

Általános égési egyenlet:

CnH(2n+2)O + 3n/2O2 = nCO2 + (n+1)H2O

0,015/0,01 = (n+1)/n Egyenletet kell megoldani n-re, n egész kell, hogy legyen n=2.

C2H6O etil-alkohol

C2H6O + 3O2 = 2CO2 + 3H2O

Anyagmennyisége a CO2 fele, 0,005 mol, m = n*M = 0,005*46 = 0,23 g = 230mg

Az elreagált oxigén anyagmennyisége a vízével egyenlő, 0,015 mol. Visszamaradt 0,005 mol(n4)

0,005/0,015*100 = 33% De ebben a feleslegben nem vagyok teljesen biztos, talán valaki megerősít.

V₁ = 200 cm³ = 0,0002 m³

p₁ = 250 kP = 250 000 Pa

T₁ = 27°C = 273,15 + 27 = 300,15 °K

V₂ = 200 cm³ = 0,0002 m³

p₂ = 590,8 kP = 591 800 Pa

T₂ = 200 °C = 273,15 +200 = 473,15 °K

V₃ = 200 cm³ = 0,0002 m³

p₃ = 187,6 kP = 187 600 Pa

T₃ = 200 °C = 273,15 + 27 = 300,15 °K

V₄ = 124,3 cm³ = 0,0001243 m³

p₄ = 101,3 kP = 101 300 Pa

T₄ = 27 °C = 273,15 + 27 = 300,15 °K

R = 8,314 J/mol.K

p*V = n*R*T

p₁*V₁ = n₁*R*T₁ (n₁ = a tartályban lévő oxigén mólszáma)

250000*0,0002 = n₁*8,314*300,15

n₁ = 0,02 mol oxigén volt a tartályban eredetileg

p₂*V₂ = n₂*R*T₂ (n₂ = a tartályban lévő CO₂, H₂O és a felesleges O₂ mólszáma)

591 800*0,0002 = n₂*8,314*473,15

n₂ = 0,03 mol CO₂, H₂O és O₂ van a tartályban ez elegy elégetése után

p₃*V₃ = n₃*R*T₃ (n₃ = a tartályban lévő CO₂ és a felesleges O₂ mólszáma)

187 600*0,0002 = n₃*8,314*300,15

n₃ = 0,015 mol CO₂ és O₂ van a tartályban

p₄*V₄ = n₄*R*T₄ (n₄ = az oxigénfelesleg mennyisége)

101 300*0,0001243 = n₄*8,314*300,15

n₄ = 0,005 mol O₂ volt a felesleges oxigén mennyisége, ez: 0,005/0,002*100 = 25%

0,015 – 0,005 = 0,01 mol CO₂ keletkezett, ez megfelel: 0,01 mol C-nek

0,03 – 0,015 = 0,015 mol H₂O keletkezett, ez megfelel: 2*0,015 mol H-nak, vagyis: 0,03 mol H-nak

0,02 – 0,005 = 0,015 mol O₂ kellett a vegyület elégetéséhez, ez megfelel: 2*0,015 mol O-nak, vagyis: 0,03 mol O-nak (nem O₂-ről van most szó!)

Az arányok:

C : H : O = 0,01 : 0,03 : 0,03 = 1 : 3 : 3 = 2 : 6 : 6

CH₃–CH₂OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Megjegyzés: az arányok esetében az elégetéshez szükséges oxigén van feltüntetve.

Az elégetett minta tömege:

2 mol C van egy mol mintában, miközben 1 mol C-ből keletkezik 1 mol CO₂, vagyis:

0,01/2 = 0,005 mol etanolból állt a minta, ez: 0,005*46.06844 = 0,23 g = 230 mg

Megjegyzés:

Ha az oxigénfelesleget a felhasznált oxigén mennyiségéhez viszonyítjuk akkor:

0,02 – 0,005 = 0,015 mol a felhasznált O₂

0,005/0,015*100 = 0,33 = 33 % az oxigénfelesleg