Для определения массы углекислого газа ((CO_2)) при сгорании угля ((C)) необходимо учитывать закон сохранения массы. Сначала рассмотрим реакцию сгорания угля:
[
C + O_2 \rightarrow CO_2
]
Шаг 1: Выяснение стехиометрии реакции
При сгорании 1 молекулы углерода ((C)) взаимодействует 1 молекула кислорода ((O_2)) и образуется 1 молекула углекислого газа ((CO_2)). Это значит, что отношение вещества углерода и углекислого газа составляет 1:1 по молям.
Шаг 2: Определение молярных масс веществ
- Молярная масса углерода ((C)) равна (M(C) = 12 \, \text{г/моль}),
- Молярная масса углекислого газа ((CO_2)) равна (M(CO_2) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \, \text{г/моль}).
Шаг 3: Нахождение количества вещества углерода
Количество вещества ((n)) углерода можно найти, используя формулу:
[
n(C) = \frac{m(C)}{M(C)},
]
где:
- (m(C) = 36 \, \text{г}) — масса углерода,
- (M(C) = 12 \, \text{г/моль}) — молярная масса углерода.
Подставим значения:
[
n(C) = \frac{36}{12} = 3 \, \text{моль}.
]
Шаг 4: Определение количества вещества углекислого газа
Из стехиометрии реакции видно, что количество вещества углекислого газа ((CO_2)) равно количеству вещества углерода ((C)), то есть:
[
n(CO_2) = n(C) = 3 \, \text{моль}.
]
Шаг 5: Нахождение массы углекислого газа
Массу углекислого газа можно найти по формуле:
[
m(CO_2) = n(CO_2) \cdot M(CO_2),
]
где:
- (n(CO_2) = 3 \, \text{моль}) — количество вещества углекислого газа,
- (M(CO_2) = 44 \, \text{г/моль}) — молярная масса углекислого газа.
Подставим значения:
[
m(CO_2) = 3 \cdot 44 = 132 \, \text{г}.
]
Ответ:
Масса углекислого газа ((CO_2)), образующегося при сгорании 36 г угля ((C)), составляет:
[
m(CO_2) = 132 \, \text{г}.
]