Какой объём оксида углерода (IV) выделится при сжигании 500 г угля, содержащего 8% негорючих примесей?

Для того чтобы рассчитать объём оксида углерода (IV), который выделится при сжигании угля, нужно сначала учесть несколько факторов.

1. Масса угля без примесей:
   У нас есть 500 г угля, в котором содержится 8% негорючих примесей. Это значит, что 8% от 500 г составляют примеси, а оставшиеся 92% — это уголь, который будет сгорять.

   Масса угля, подлежащего сжиганию:

   $$500 \, \text{г} \times \frac{92}{100} = 460 \, \text{г}$$

2. Химическая реакция сжигания угля:
   При сжигании угля углерод в его составе взаимодействует с кислородом, образуя углекислый газ (CO₂). Основная реакция сжигания угля выглядит так:

   $$C + O_2 \rightarrow CO_2$$

   Это значит, что каждый атом углерода (C) соединяется с молекулой кислорода (O₂) для образования одного молекулы углекислого газа (CO₂).

3. Молекулярная масса углерода и углекислого газа:
   Молекулярная масса углерода (C) составляет 12 г/моль, а молекулярная масса углекислого газа (CO₂) — 44 г/моль. Это важно для того, чтобы определить, сколько углекислого газа выделится при сжигании угля.

4. Масса углерода в 460 г угля:
   Считаем, что уголь состоит в основном из углерода (практически весь уголь — это углерод), хотя точная процентная доля углерода в угле может варьироваться. Обычно в угле углерод составляет примерно 85-95%. Примем, что уголь содержит 90% углерода. Тогда масса углерода в 460 г угля будет:

   $$460 \, \text{г} \times \frac{90}{100} = 414 \, \text{г}$$

5. Моль углерода:
   Молекулярная масса углерода составляет 12 г/моль. Чтобы найти количество моль углерода, делим массу углерода на молекулярную массу:

   $$\frac{414 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} = 34,5 \, \text{моль}$$

6. Количество молей углекислого газа:
   Согласно уравнению реакции, каждый моль углерода даёт один моль углекислого газа. Следовательно, количество молей углекислого газа будет равно количеству молей углерода:

   $$34,5 \, \text{моль}$$

7. Объём углекислого газа при нормальных условиях:
   Один моль газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) занимает 22,4 литра. Таким образом, объём углекислого газа, который выделится при сжигании 414 г углерода, можно рассчитать как:

   $$34,5 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 772,8 \, \text{л}$$

Ответ: при сжигании 500 г угля, содержащего 8% негорючих примесей, выделится примерно 772,8 литра углекислого газа.