Εάν ένα αυτοκίνητο παράγει 88 g CO2 πόσα γραμμάρια O2 εξαντλούνται στην αντίδραση;
Κατανόηση της αντίδρασης
Η καύση καυσίμου σε έναν κινητήρα αυτοκινήτου περιλαμβάνει αντίδραση με οξυγόνο (Ο2) για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και άλλων υποπροϊόντων όπως το νερό (H2O). Η απλοποιημένη εξίσωση είναι:
Καύσιμο + O2 → CO2 + H2O
Stoichiometry
Για να προσδιοριστεί η ποσότητα του οξυγόνου που χρησιμοποιείται, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τις στοιχειομετρικές αναλογίες από την ισορροπημένη χημική εξίσωση. Ωστόσο, δεν έχετε παράσχει το συγκεκριμένο καύσιμο που καίγεται. Ας υποθέσουμε ένα απλοποιημένο παράδειγμα χρησιμοποιώντας το οκτάνιο (C8H18) ως κοινό στοιχείο καυσίμου:
2 C8H18 + 25 O2 → 16 CO2 + 18 H2O
Υπολογισμός
1. Μοριακή μάζα:
* CO2:12.01 g/mol (c) + 2 * 16.00 g/mol (o) =44.01 g/mol
* O2:2 * 16.00 g/mol (o) =32.00 g/mol
2. moles του CO2:
* 88 g CO2 / 44.01 g / mol =2 moles CO2
3. moles O2:
* Από την ισορροπημένη εξίσωση, απαιτούνται 25 moles O2 για κάθε 16 moles του CO2.
* (25 moles o2 / 16 moles CO2) * 2 moles CO2 =3.125 moles o2
4. γραμμάρια O2:
* 3.125 moles o2 * 32.00 g/mol =100 g o2
Επομένως, περίπου 100 γραμμάρια O2 εξαντλούνται στην αντίδραση εάν παράγονται 88 γραμμάρια CO2 υποθέτοντας οκτάνιο ως καύσιμο.
Σημαντική σημείωση: Η πραγματική ποσότητα οξυγόνου που χρησιμοποιείται μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τη συγκεκριμένη σύνθεση καυσίμου και την αποτελεσματικότητα του κινητήρα. Αυτός ο υπολογισμός είναι μια απλοποιημένη προσέγγιση.
