Sausajam gaisam ir apmēram 78% slāpekļa gāze (N2), 21% skābekļa gāzes (O2) un 1% citu gāzu, apjomā. Tas nozīmē, ka mums ir attiecība 1: 4: 5 skābekļa gāzes, slāpekļa gāzes un kopējā gaisa.
Gaiss piedalās daudzās reakcijās, īpaši oksidēšanās reakcijās, piemēram, sadegšanā. Tomēr patiesībā vienīgā gaisa sastāvdaļa, kas reaģē, ir skābeklis, slāpekli uzskatot par inertu. Lai gan slāpeklis nepiedalās reakcijā, slāpeklis ir daļa no reaģējošā gaisa un galīgajām radītajām gāzēm.
Tādējādi, kad notiek reakcija, piedaloties gaisam, var būt nepieciešams atrast tādus faktorus kā: kāda ir skābekļa masa, kas reaģēja, kāds ir gaisa tilpums, kāds ir galīgo reakcijas gāzu tilpums, cik daudz slāpekļa bija gaisā un galīgajās gāzēs utt. pret.
Skatiet zemāk redzamo piemēru un apskatiet divus veidus, kā var izmantot šos aprēķinus. Viens no veidiem ir likums trīs, bet otrs - kotētās stehiometriskās attiecības ( 1 (skābeklis) : 4 (slāpeklis) : 5 (gaiss)):
Piemērs:
Pieņemsim, ka 40 L metāna (CH4) tika pilnībā sadedzināts apkārtējās temperatūras un spiediena apstākļos, radot oglekļa dioksīdu (CO
2) un ūdeni (H2O). Ņemot vērā aptuveno gaisa sastāva 80% slāpekļa gāzi (N2) un 20% skābekļa gāzes (O2), atbilde:a) Kāds ir skābekļa gāzes daudzums, kas patērēts šajā reakcijā?
b) Kāds ir sadegšanai nepieciešamais gaisa tilpums?
c) Kāds ir kopējais gāzu tilpums reakcijas beigās?
Izšķirtspēja:
a) Lai veiktu šo aprēķinu, mums jāuzraksta ķīmiskais vienādojums, kas atspoguļo līdzsvarotu metāna sadedzināšanu:
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
1 mol 2 mol 1 mol 2 mol
Ņemot vērā, ka reakcijas iznākums bija 100%, mums ir:
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
1 L CH4 2 l O2
40 L CH4 x
x = 40 L. 2 l
1 L
x = 80 L O2. punkta g) apakšpunkts
Šajos apstākļos tika patērēti 80 L skābekļa gāzes.
b) Ja skābekļa tilpums ir 80 L, gaisa tilpums būs:
20% no O2 100% gaiss
80 L O2 x
x = 80 L. 100%
20%
x = 400 L gaisa
Vēl viens veids, kā atrisināt šo problēmu, bija izmantot teksta sākumā parādīto skābekļa gāzes un gaisa attiecību, kas ir 1: 5. Tātad, pietika ar skābekļa tilpuma reizināšanu ar 5:
80 L. 5 = 400 L gaisa
c) CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
1 mol 2 mol 1 mol 2 mol
40 L 80 L 40 L 80 L
No iepriekš minētās reakcijas mēs redzam, ka tika iegūti 40 L oglekļa dioksīda un 80 L ūdens, kas kopā dod 120 L produktus. Bet gaisā joprojām ir slāpekļa gāze, kas nereaģē. Tātad, mums ir jānoskaidro arī tā apjoms:
80% no N2 100% gaisa 80% ziemeļu2 20% no O2
x 400 L gaisa vai x 80 L gaisa
x = 80 L. 400L x = 80 %. 80L
100% 20%
x = 320 L N2x = 320 L N2
Arī šo aprēķinu varēja veikt vienkāršāk, izmantojot attiecību 1: 4: 5.
12 4 N2 vai 5 gaisa 4 N2
80 L x 400 L x
x = 320 Lx = 320 L
Tagad vienkārši pievienojiet šo vērtību ar citām gāzēm, lai uzzinātu kopējo gāzu tilpumu reakcijas beigās:
120 + 320 = 440L gāzu
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Vai vēlaties atsaukties uz šo tekstu skolas vai akadēmiskajā darbā? Skaties:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Gaisa līdzdalība ķīmiskās reakcijās"; Brazīlijas skola. Pieejams: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/participacao-ar-nas-reacoes-quimicas.htm. Piekļuve 2021. gada 28. jūnijam.
