1.Równanie reakcji niecałkowitego spalania acetylenu:  

$2\mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_2+\mathrm{O}{}_2\to 4\mathrm{C}+2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

2.  1 mol gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość równą 22,4 dm³.   

Z 2 moli acetylenu otrzymujemy 4 mole węgla.

Objętość 1 mola gazu doskonałego w warunkach normalnych wynosi 22,4 dm³. 

${\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}=2\mathrm{kg}=2000\mathrm{g}$

Obliczmy, z jakiej objętości acetylenu powstaje 2000 g węgla: 

$\begin{array}{ccc}2\cdot 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_2& -& 4\cdot 12\mathrm{g}\mathrm{C}\\ \mathrm{x}& -& 2000\mathrm{g}\mathrm{C}\end{array}$

$\mathrm{x}=\frac{2\cdot 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot 2000\mathrm{g}}{4\cdot 12\mathrm{g}}$

$\mathrm{x}=1866,67\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\Rightarrow {\mathrm{V}}_{\mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_2}=1866,67\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$    

Wiemy, że ten acetylen posiada 7% zanieczyszczeń.  

Obliczmy, ile acetylenu zanieczyszczonego trzeba użyć.

$\begin{array}{ccc}1866,67\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3& -& 93\%\\ \mathrm{y}\%& -& 100\%\end{array}$

$\mathrm{y}=\frac{1866,67\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot 100\%}{93\%}$

$\mathrm{y}=2007=2,007{\mathrm{m}}^3\approx 2,01{\mathrm{m}}^3$

Odpowiedź: Należy użyć 2,01 m³ acetylenu.

 

3.

a) Suchy lód traci 4% masy w ciągu doby.

Obliczmy, o ile gramów zmniejszy się masa 1 kg baryłki suchego lodu po upływie 3 dni.

I dzień:

$1000\text{g}-0,04\cdot 1000\text{g}=1000\text{g}-40\text{g}=960\text{g}$  

II dzień:

$960\text{g}-0,04\cdot 960\text{g}=960\text{g}-38,4\text{g}=921,6\text{g}$  

III dzień:

$921,6\text{g}-0,04\cdot 921,6\text{g}=921,6\text{g}-36,86\text{g}=884,74\text{g}$   

Masa baryłki lodu zmalała więc o:

$40\text{g}+38,4\text{g}+36,86\text{g}=115,26\text{g}$  

Odpowiedź: Masa baryłki suchego lodu po trzech dniach zmaleje o 115,26 g.

b) Do atmosfery uwolniono 115,26 g suchego lodu.

Obliczmy, ile obliczona masa stanowi dm³ w warunkach normalnych.

${\mathrm{M}}_{\mathrm{CO}{}_2}={\mathrm{M}}_{\mathrm{C}}+2\cdot {\mathrm{M}}_{\mathrm{O}}=12\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}+2\cdot 16\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=44\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

$\begin{array}{ccc}44\mathrm{g}\mathrm{CO}{}_2& -& 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\\ 115,26\mathrm{g}\mathrm{CO}{}_2& -& \mathrm{x}\end{array}$

$\mathrm{x}=\frac{115,26\mathrm{g}\cdot 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{44\mathrm{g}}$

$\mathrm{x}=58,68\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\Rightarrow {\mathrm{V}}_{\mathrm{CO}{}_2}=58,68\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

Odpowiedź: Do atmosfery uwolniono 58,68 dm³ CO₂.

c) Po trzech dniach w naczyniu pozostało 884,74 g suchego lodu.

1 mol $\mathrm{CO}{}_2$ zawiera 6,02^.10²³ cząsteczek. Obliczmy, ile cząsteczek pozostało w naczyniu:

$\begin{array}{ccc}44\mathrm{g}& -& 6,02\cdot 10^{23}\text{cząsteczek}\\ 884,74\mathrm{g}& -& \mathrm{x}\end{array}$

$\mathrm{x}=\frac{884,74\mathrm{g}\cdot 6,02\cdot 10^{23}}{44\mathrm{g}}$

$\mathrm{x}=1,21\cdot 10^{25}\text{cząsteczek}$

Odpowiedź: w naczyniu pozostanie 1,21^.10²⁵ cząsteczek tlenku węgla(IV).