Question

На горіння бутану витратили кисень обʼємом 156л. Обчисліть обʼєми бутану, що вступив у реакцію та карбон(IV) оксиду, що утворився (н.у.). Розпишіть , даю 40 балів

Answer 1

Ответ:

Розглянемо реакцію горіння бутану:

C4H10 + 13/2 O2 -> 4 CO2 + 5 H2O

За законом газів, обсяг газу при нормальних умовах (н.у.) дорівнює 22,4 л/моль. Отже, щоб знайти кількість молей бутану, що вступив у реакцію, спочатку потрібно визначити кількість молей кисню, який був витрачений. Захистимо кількість молей кисню за допомогою його об'єму при н.у.:

n(O2) = V(O2) / Vm(O2) = 156 л / 22,4 л/моль = 6,96 моль

Захистимо кількість молей бутану, використовуючи рівномірність між кількістю молей бутану та кількістю молей кисню:

n(C4H10) = 1/13 * n(O2) = 1/13 * 6,96 моль = 0,535 моль

Тепер можемо визначити об'єм бутану, використаного в реакції, за допомогою його кількості та об'ємної молярної маси:

V(C4H10) = n(C4H10) * Vm(C4H10) = 0,535 моль * 22,4 л/моль = 11,98 л

Також можемо визначити об'єм карбон(IV) оксиду, що утворився, використовуючи рівномірність між кількістю молей бутану та кількістю молей карбон(IV) оксиду:

n(CO2) = 4 * n(C4H10) = 4 * 0,535 моль = 2,14 моль

V(CO2) = n(CO2) * Vm(CO2) = 2,14 моль * 22,4 л/моль = 47,94 л

Отже, було використано 11,98 л бутану та утворилось 47,94 л карбон(IV) оксиду.

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі потрібно використати хімічне рівняння горіння бутану (C₄H₁₀) у кисні (O₂), яке виглядає наступним чином:

C₄H₁₀ + 13O₂ → 4CO₂ + 5H₂O

З рівняння видно, що для одного молекулярного реагента бутану витрачається 13 молекулярних реагентів кисню. За умовою задачі, витрачений об'єм кисню становить 156 л.

1 молекула газу займає певний об'єм при нормальних умовах (н.у.), який становить 22,4 л. Тому для визначення об'єму бутану, що вступив у реакцію, необхідно розрахувати кількість молекул кисню та поділити це число на 13 (коефіцієнт стехіометрії):

Об'єм кисню = 156 л Кількість молекул кисню = Об'єм кисню / об'єм 1 молекули кисню (22,4 л/моль)

Кількість молекул бутану = Кількість молекул кисню / 13

Кількість молекул карбон(IV) оксиду = Кількість молекул бутану * 4 (коефіцієнт стехіометрії)

Давайте розрахуємо:

Кількість молекул кисню = 156 л / 22,4 л/моль ≈ 6,96 моль Кількість молекул бутану = 6,96 моль / 13 ≈ 0,535 моль Кількість молекул карбон(IV) оксиду = 0,535 моль * 4 ≈ 2,14 моль

Тепер можна обчислити об'єми бутану та карбон(IV) оксиду. Оскільки 1 молекула газу займає 22,4 л при н.у., можемо просто помножити кількість молекул на цей об'єм:

Об'єм бутану = Кількість молекул бутану * об'єм 1 мол