化学工学で物質収支の問題が出されました。先生は本を使わずに例題をいくつか出して、それを参考にして解くように言うのですが、タイプが違う問題で困っています。
問)C3H8を20%の過剰空気で完全燃焼した場合の燃焼ガスの組成を、水蒸気を覗いた乾き基準で示せ。
答)CO2:11.29%,O2:3.76%,N2:84.95%
式をたててみました
C3H8+5O2→3CO2+4H2O
・この問題だと体積がわかりません。それでも答えが出ますか?(だからなのか答えが%で出ていますが)
・また、空気中の窒素はどのように扱えばいいのでしょうか?
・空気の組成(O2:21%,N2:79%)も関係してくるのでしょうか?
・「20%の過剰空気」はどこで影響するのでしょうか?
ヒントでも何でも構いません。ご教授願います。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
>この問題だと体積がわかりません。
それでも答えが出ますか?(だからなのか答えが%で出ていますが)出ます。具体的な数値がないということは、任意の数値を設定して、得られた数値を百分率に換算すれば良いことになります。
>また、空気中の窒素はどのように扱えばいいのでしょうか?
反応の前後で変化しませんので、最初の空気に入っていた量がそのまま残るだけです。
>空気の組成(O2:21%,N2:79%)も関係してくるのでしょうか?
関係してきます。。
>「20%の過剰空気」はどこで影響するのでしょうか?
空気が過剰でなければ、完全燃焼後に酸素は残りません。また、燃焼後の窒素の量にも影響します。
(1)はじめに、完全燃焼に必要な酸素を計算する。仮にプロパンの量を1molとして計算する。
(2)実際の酸素の量を計算する(20%過剰を使う)
→最後に残る酸素の量がわかる。単位はmol。
(3)上記の計算結果に基づいて、空気の量を計算する
→酸素の量を引けば、最後に残る窒素の量がわかる。単位はmol。
(4)完全燃焼で生じるCO2の量を計算する
→計算するまでもなく3molであることはわかる。
(5)上記の結果から、O2,N2,CO2の物質量がわかっているはずなので、百分率は計算できる。
基本的に、高校化学で解ける問題ですよ。
ありがとうございました。なんとか解けました。
>基本的に、高校化学で解ける問題ですよ。
やはり私は化学には向いていませんね^^;
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