Question

Обчисліть та позначте об’єм кисню (н. у.), що витратиться під час повного згоряння бутану об'ємом 26,1 л

Answer 1

Дано:

V ( C4H10 ) = 26,1 л

Знайти:

V ( O2 ) - ?

Розв’язок:

1) Перед тим, як написати рівняння реакції -
Обчислюємо кількість речовини бутану, за формулою:

n ( газу ) = V / Vm

( об’єм поділити на молярний об’єм ( Vm ), це стале число, яке дорівнює 22,4 л/моль ( Тільки для газів ) )

n ( C4H10 ) = 26,1 / 22,4 = 1,165 моль

2) Складаємо рівняння реакції:

2C4H10 + 13O2 —> 8CO2 + 10H2O

3) Отже, ми бачимо, що співвідношення молей бутану і кисню = 2 : 13,
тобто кількість речовини спочатку поділимо на 2, а потім домножимо на 13 = 7,57 моль

4) Далі обчислюємо об’єм кисню, за формулою:

V ( газу ) = n • Vm

( кількість речовини • молярний об’єм )

V ( O2 ) = 7,57 • 22,4 = 169,65 л.

Відповідь:

На згорання бутану об’ємом 26,1 л. витратиться 169,65 л. кисню.

Answer 2

Для обчислення об'єму кисню (в нормальних умовах) потрібного для повного згоряння бутану, спочатку треба врахувати реакційну стохіометрію реакції згоряння бутану:

C₄H₁₀ + 6.5O₂ → 4CO₂ + 5H₂O

Ця реакція показує, що для кожного молекули бутану (C₄H₁₀) потрібно 6.5 молекул кисню (O₂) для повного згоряння.

Об'єм кисню (в нормальних умовах) можна обчислити, знаючи кількість молекул кисню, які потрібно для реакції, та використовуючи ідеальний газовий закон:

PV = nRT

де: P - тиск (стандартний тиск - 1 атмосфера або 101.3 кПа), V - об'єм газу (в літрах), n - кількість молекул (молів), R - газова константа (0.0821 л * атм / (моль * К)), T - температура (в Кельвінах).

Знаючи ці значення, ми можемо обчислити кількість молекул кисню (n) та об'єм кисню (V) для даної реакції.

Для початку, обчислимо кількість молекул кисню, яка потрібна для згоряння бутану:

Кількість молекул бутану = об'єм бутану / об'єм молекули бутану

Об'єм молекули бутану можна знайти в таблиці хімічних констант і становить приблизно 88,15 л/моль.

Кількість молекул бутану = 26,1 л / 88,15 л/моль ≈ 0,296 моль бутану.

За реакційною стохіометрією, для кожного молекули бутану потрібно 6.5 молекул кисню, тому кількість молекул кисню, яка потрібна, дорівнює:

Кількість молекул кисню = 0,296 моль бутану * 6.5 = 1,92 моль кисню.

Тепер ми можемо обчислити об'єм кисню (в нормальних умовах), використовуючи ідеальний газовий закон:

V = (nRT) / P

де: n = 1,92 моль (кількість молекул кисню) R = 0,0821 л * атм / (моль * К) T = 273,15 К (температура в Кельвінах, за стандартних умов) P = 1 атмосфера (стандартний тиск)

V = (1,92 моль * 0,0821 л * атм / (моль * К) * 273,15 К) / 1 атмосфера ≈ 41,02 л

Отже, об'єм кисню (в нормальних умовах), який витратиться під час повного згоряння бутану об'ємом 26,1 л, становить приблизно 41,02 л.