Szén-dioxidos számolási feladat

Ahhoz, hogy meghatározzuk, hány gramm szén elégetésével képződik 500 dm³ szén-dioxid, először szükségünk van a szén-dioxid moláris tömegére.

A szén-dioxid kémiai képlete CO2, és a szén és az oxigén moláris tömege a következő:

- Szén (C) mól tömege: 12,01 g/mol
- Oxigén (O) mól tömege: 16,00 g/mol

A szén-dioxid mól tömege tehát:

M(CO2) = 12,01 g/mol + 2 * 16,00 g/mol = 44,01 g/mol

A következő lépésben átszámítjuk a szén-dioxid térfogatát molokká a szobahőmérsékleten és a sztenderd nyomáson (0 Celsius fok és 0,1013 MPa).

Az ideális gázegyenlet (PV = nRT) segítségével kiszámoljuk a molok számát:

n = PV / RT

Ahol:
P = nyomás (0,1013 MPa = 0,1013 N/cm² = 0,1013 * 10⁵ Pa)
V = térfogat (dm³-ben)
R = gázállandó (0,0821 dm³⋅MPa / K⋅mol)
T = hőmérséklet (K-ban)

A kiszámításokhoz átszámítjuk a hőmérsékletet Kelvin skálára:

0 Celsius fok + 273,15 = 273,15 K

A szén-dioxid moljainak száma:

n(CO2) = (0,1013 * 500) / (0,0821 * 273,15) ≈ 19,65 mol

A következő lépésben kiszámítjuk a szén-dioxid tömegét a molok számának és a moláris tömegnek a szorzataként:

m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) ≈ 19,65 mol * 44,01 g/mol ≈ 864,47 g

Tehát kb. 864,47 gramm szén elégetésével képződik 500 dm³ szén-dioxid.