Химия

Перекись водорода под действием раствора перманганата калия разлагается с выделением кислорода

$H_2O_2 \underset {KMnO_4}{=} H_2O + 0,5O_2$.

Карбид алюминия под действием соляной кислоты образует метан и хлорид алюминия

$Al_4C_3 + 12HCl = 4AlCl_3 + 3CH_4$.

При смешении образовавшегося кислорода ($M = 32$) и метана ($M = 16$) получается газовая смесь, плотность которой по водороду равна 14, т. е. ее средняя молекуляп, ная масса составляет $M = 2 \cdot 14 = 28$. Если обозначить объемную долю кислорода через $x$, а объемную долю метана через ($1-x$), то получим соотношение

$\bar {M} = 32x + 16 (1-x) = 28$, откуда $x = \frac{12}{16} = \frac{3}{4} = 0,75$,

т. е. в смеси содержится 75 % кислорода (3 объема) и 25 % метана (1 объем).
При поджигании смеси метан сгорает

$CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O$,

причем 1 объем метана реагирует с 2 объемами кислорода, следовательно, 1 объем кислорода остается не прореагировавшим.

Для полноты протекания процесса следует добавить метан в количестве, равном 1/2 объема оставшегося кислорода, т. е. 1/8 первоначального объема газовой смеси.