Чтобы рассчитать объем кислорода, необходимого для полного сжигания 100 грамм угля (свободного углерода), выполним следующие шаги:
1. Запишем уравнение реакции горения углерода:
$$C + O_2 \rightarrow CO_2$$
2. Определим молярную массу углерода (C) и кислорода (O2):
* M(C) = 12 г/моль
* M(O2) = 32 г/моль
3. Рассчитаем количество вещества углерода (n(C)) в 100 граммах:
$$n(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{100 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 8.33 \text{ моль}$$
4. Из уравнения реакции видно, что на 1 моль углерода требуется 1 моль кислорода. Следовательно, n(O2) = n(C) = 8.33 моль.
5. Найдем объем кислорода, используя молярный объем газа (Vm) при нормальных условиях (н.у.), который равен 22.4 л/моль:
$$V(O_2) = n(O_2) * Vm = 8.33 \text{ моль} * 22.4 \text{ л/моль} = 186.6 \text{ л}$$
Ответ: 186.6 л