Какой объем воздуха, измеренного при р = 98,64 кПа и t = 20 С, потребуется для сжигания 200 мл силана (при н. у.)?

Для решения этой задачи, нам понадобятся знания о законе Гей-Люссака и уравнении состояния идеального газа.

Первым шагом нам нужно найти молярный объем идеального газа при нормальных условиях (н.у.). По определению, н.у. - это давление 1 атмосфера (101,325 кПа) и температура 0 °C (273,15 К).

Используя уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Мы хотим найти V, поэтому перепишем уравнение для объема:
V = (nRT)/P.

Подставляя значения н.у., получаем:
Vну = (nRTну)/Pну = (1 моль × 8,314 Дж/(моль·К) × 273,15 К)/(101,325 кПа) = 22,414 л.

Теперь мы можем перейти к расчету требуемого объема воздуха для сжигания 200 мл силана (при н.у.). Нам нужно знать количество молей силана, чтобы использовать его в уравнении состояния идеального газа.

Молярная масса силана (SiH4) составляет 32,1 г/моль. Мы знаем, что объем силана - 200 мл, а плотность силана (при н.у.) составляет 1,2 г/мл. Поэтому мы можем найти массу силана:

Масса силана = объем силана × плотность силана = 200 мл × 1,2 г/мл = 240 г.

Теперь мы можем найти количество молей силана:
Количество молей силана = масса силана / молярная масса силана = 240 г / 32,1 г/моль = 7,48 моль.

Используя уравнение состояния идеального газа, мы можем найти объем воздуха, необходимый для сжигания этого количества силана.

V = (nRT) / P = (7,48 моль × 8,314 Дж/(моль·К) × 293,15 К) / (98,64 кПа) = 19,97 л.

Таким образом, для сжигания 200 мл силана (при н.у.), потребуется объем воздуха, приближенно равный 19,97 л.