Kuru hava yaklaşık %78 azot gazı (N2), %21 oksijen gazı (O2) ve diğer gazların %1'i, hacimde. Bu, bir oranımız olduğu anlamına gelir. 1: 4: 5 sırasıyla oksijen gazı, azot gazı ve toplam havadır.
Hava, birçok reaksiyona, özellikle yanma gibi oksidasyon reaksiyonlarına katılır. Ancak gerçekte, havanın tepkimeye giren tek bileşeni oksijendir, nitrojen inert olarak kabul edilir. Ancak, reaksiyona katılmasa da azot, reaksiyona giren havanın ve üretilen nihai gazların bir parçasıdır.
Bu nedenle, havanın katılımıyla bir reaksiyon meydana geldiğinde, aşağıdaki gibi faktörlerin bulunması gerekebilir: oksijenin kütlesi nedir? reaksiyona giren havanın hacmi nedir, nihai reaksiyon gazlarının hacmi nedir, havada ve nihai gazlarda ne kadar azot bulunduğu vb. karşısında.
Aşağıdaki örneğe bakın ve bu hesaplamaları gerçekleştirmek için kullanılabilecek iki yola bakın. Bir yol, üç kuralını kullanmak, diğeri ise alıntılanan stokiyometrik oranı kullanmaktır ( 1 (oksijen) : 4 (azot) : 5 (hava)):
Misal:
40 L metan hacminin (CH
4) ortam sıcaklık ve basınç koşulları altında tamamen yakılarak karbondioksit (CO2) ve su (H2Ö). Yaklaşık %80 nitrojen gazı (N2) ve %20 oksijen gazı (O2), Cevap:a) Bu reaksiyonda tüketilen oksijen gazının hacmi nedir?
b) Yanma için gerekli hava hacmi nedir?
c) Reaksiyonun sonunda toplam gaz hacmi nedir?
Çözüm:
a) Bu hesabı yapabilmek için dengeli metan yanmasını temsil eden kimyasal denklemi yazmamız gerekiyor:
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 Saat2Ö
1 mol 2 mol 1 mol 2 mol
Reaksiyon veriminin %100 olduğu göz önüne alındığında, elimizde:
1 L CH4 2 L O2
40 L CH4 x
x = 40 litre 2 litre
1 litre
x = 80 L O2(g)
Bu koşullar altında 80 L oksijen gazı tüketilmiştir.
b) Oksijen hacmi 80 L ise hava hacmi:
%20 O2 %100 hava
80 L O2 x
x = 80 L. 100%
20%
x = 400 L hava
Bu sorunu çözmenin bir başka yolu, metnin başında gösterilen oksijen gazının havaya oranını, yani 1: 5'i kullanmaktı. Yani oksijen hacmini 5 ile çarpmak yeterliydi:
80 litre 5 = 400 litre hava
c) CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 Saat2Ö
1 mol 2 mol 1 mol 2 mol
40 L 80 L 40 L 80 L
Yukarıdaki reaksiyondan, toplam 120 L ürün veren 40 L karbondioksit ve 80 L su elde edildiğini görüyoruz. Ancak havada hala reaksiyona girmeyen nitrojen gazı var. Öyleyse, hacminin de ne olduğunu bulmamız gerekiyor:
N'nin %80'i2 %100 hava %80 N2 %20 O2
x 400 L hava veya x 80 L hava
x = 80 L. 400L x = 80 %. 80L
100% 20%
x = 320 L N2x = 320 L N2
Bu hesaplama 1:4:5 oranı kullanılarak daha basit bir şekilde yapılabilirdi.
12 4 N2 veya 5 hava 4 N2
80 L x 400 L x
x = 320 Lx = 320 L
Şimdi, reaksiyonun sonunda toplam gaz hacmini bilmek için bu değeri diğer gazlarınkiyle ekleyin:
120 + 320 = 440L gaz
Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/participacao-ar-nas-reacoes-quimicas.htm
