Reakcja przebiega w nastepujący sposób:
C + O2 = CO2
M(C) = 12g/mol
M(O2) = 32g/mol
M(CO2) = 44g/mol
Należy obliczyć, ile powstanie tlenku węgla (IV), jeśli spalimy 20g węgla w 15g tlenu.
W pierwszej kolejności określimy, czy któryś z substratów znajduje się w nadmiarze.
• Obliczanie potrzebnej ilości tlenu do całkowitego przereagowania 20g węgla
Bazując na ogólnym zapisie reakcji chemicznej tworzymy proporcję:
12g (węgiel) --- 32g (tlen) [ogólny zapis]
20g (węgiel) --- x (tlen) [reakcja z zadania]
x = (20g×32g)/12g = 53,33g
• Obliczanie potrzebnej ilości węgla do całkowitego przereagowania 15g tlenu
Podobnie jak w poprzednim kroku tworzymy proporcję:
12g (węgiel) --- 32g (tlen) [ogólny zapis]
y (węgiel) --- 15g (tlen) [reakcja z zadania]
y = (12g×15g)/32g = 5,625g
Z powyższych obliczeń wynika, że:
• do całkowitego przereagowania 20g węgla potrzeba 53,33g tlenu
• do całkowitego przereagowania 15g tlenu potrzeba 5,625g węgla
My dysponujemy 20g węgla oraz 15g tlenu.
Nie mamy wystarczającej ilości tlenu do spalenia 20g węgla - wynika stąd, że węgiel znajduje się w nadmiarze.
Całkowicie przereaguje 5,625g węgla oraz 15g tlenu.
Masę tlenku węgla (IV) powstałego w wyniku tej reakcji można obliczyć na dwa sposoby:
• Obliczanie za pomocą proporcji
Z ogólnego zapisu reakcji wynika, że w wyniku reakcji 12g węgla z tlenem powstaje 44g tlenku węgla (IV). Aby obliczyć, ile CO2 powstanie w wyniku spalania 5,625g węgla w tlenie, posłużymy się proporcją:
12g (węgiel) --- 44g (CO2) [ogólny zapis]
5,625g (węgiel) --- x (CO2) [zadanie]
x = (5,625g×44g)/12g
x = 20,625g
Można zrobić również proporcję biorąc pod uwagę masę tlenu:
32g (tlen) --- 44g (CO2) [ogólny zapis]
15g (tlen) --- x (CO2) [zadanie]
x = (15g×44g)/32g
x = 20,625g
• Prawo zachowania masy
Zgodnie z prawem zachowania masy, suma mas substratów biorących udział w reakcji jest równa sumie mas produktów powstałych w wyniku tej reakcji.
U nas w reakcji wzięło udział 15g tlenu oraz 5,625g węgla - są to substraty. Produktem jest tlenek węgla (IV):
mCO2 = mC + mO2
mCO2 = 5,625g + 15g
mCO2 = 20,625g
W każdym przypadku wynik wyszedł taki sam.
Odp. W wyniku tej reakcji powstanie 20,625g CO2.
