건조한 공기는 약 78 % 질소 가스 (N2), 21 % 산소 가스 (O2) 및 기타 가스의 1 %, 볼륨. 이것은 우리가 1: 4: 5 산소 가스, 질소 가스 및 총 공기의 각각.
공기는 많은 반응, 특히 연소와 같은 산화 반응에 참여합니다. 그러나 실제로는 반응하는 유일한 공기 성분은 산소입니다, 질소는 불활성으로 간주됩니다. 그러나 반응에 참여하지는 않지만 질소는 반응 공기의 일부이며 생성되는 최종 가스입니다.
따라서 공기의 참여로 반응이 발생하면 다음과 같은 요인을 찾아야 할 수 있습니다. 반응, 공기의 부피, 최종 반응 가스의 부피, 공기와 최종 가스에 존재하는 질소의 양 등 에 맞서.
아래 예를보고 이러한 계산을 수행하는 데 사용할 수있는 두 가지 방법을 살펴보십시오. 한 가지 방법은 3의 법칙을 사용하는 것이고 다른 하나는 인용 된 화학 양 론적 비율 ( 1 (산소) : 4 (질소) : 5 (공기)):
예:
40L의 메탄 (CH4)는 주변 온도와 압력 조건에서 완전히 연소되어 이산화탄소 (CO2) 및 물 (H2영형). 80 % 질소 가스 (N)의 대략적인 공기 조성을 고려하면2) 및 20 % 산소 가스 (O2), 대답:
a)이 반응에서 소비되는 산소 가스의 양은 얼마입니까?
b) 연소에 필요한 공기량은 얼마입니까?
c) 반응이 끝날 때 가스의 총 부피는 얼마입니까?
해결:
a)이 계산을 수행하려면 균형 잡힌 메탄 연소를 나타내는 화학 방정식을 작성해야합니다.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2 시간2영형
1 몰 2 몰 1 몰 2 몰
반응 수율이 100 % 인 것을 고려하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
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CH 1L4 O 2L2
40L의 CH4 엑스
x = 40L. 2L
1L
x = O의 80L2 (g)
80L의 산소 가스가 이러한 조건에서 소비되었습니다.
b) 산소량이 80L 인 경우 공기량은 다음과 같습니다.
O의 20 %2 100 % 공기
O 80L2 엑스
x = 80 L. 100%
20%
x = 400L의 공기
이 문제를 해결하는 또 다른 방법은 텍스트 시작 부분에 표시된 공기에 대한 산소 가스의 비율 인 1: 5를 사용하는 것입니다. 따라서 산소량에 5를 곱하면 충분합니다.
80L. 5 = 400L의 공기
c) CH4 + 2O2 → CO2 + 2 시간2영형
1 몰 2 몰 1 몰 2 몰
40L 80L 40L 80L
위의 반응에서 이산화탄소 40L와 물 80L가 얻어 져 총 120L의 제품이 생성되는 것을 알 수 있습니다. 그러나 공기 중에 반응하지 않는 질소 가스가 여전히 존재합니다. 그래서 우리는 그것의 부피도 알아 내야합니다 :
N의 80 %2 100 % 공기 80 % N2 O의 20 %2
x 400L 공기 또는 x 80L 공기
x = 80 L. 400L x = 80 %. 80L
100% 20%
x = N의 320 L2x = N의 320 L2
이 계산은 1: 4: 5 비율을 사용하여 더 간단하게 수행 할 수도 있습니다.
12 4N2 또는 5 공기 4 N2
80L x 400L x
x = 320Lx = 320L
이제이 값을 다른 가스의 값과 더하여 반응이 끝날 때 가스의 총 부피를 알 수 있습니다.
120 + 320 = 440L의 가스
작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공
이 텍스트를 학교 또는 학업에서 참조 하시겠습니까? 보기:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "화학 반응에서 공기의 참여"; 브라질 학교. 가능: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/participacao-ar-nas-reacoes-quimicas.htm. 2021 년 6 월 28 일 액세스.
