Question

Сколько граммов СО2 и Н2О образуется при сгорании: а) 3 г этана; б) 5 г декана

Answer 1

A) Составляем уравнение реакции: 
$2C_{2}H_{6} + 7O_{2} -> 4CO_{2} + 6H_{2}O$
Далее расписываем составляющие: 
$C_{2}H_{6}$:
m( $C_{2}H_{6}$) = 3 (г)
v( $C_{2}H_{6}$) = 2 (моль)
M( $C_{2}H_{6}$) = 2*12+1*6 = 30 (г/моль)
m( $C_{2}H_{6}$) = 30*2 = 60 (г).
$CO_{2}$:
m( $CO_{2}$) = x (г)
v( $CO_{2}$) = 4 (моль)
M( $CO_{2}$) = 12+2*16 = 44 (г/моль)
m( $CO_{2}$) = 44*4 = 176 (г)
$H_{2}O$:
m( $H_{2}O$) = y (г)
v( $H_{2}O$) = 6 (моль)
M( $H_{2}O$) = 1*2+16 = 18 (г/моль)
m( $H_{2}O$) = 18*6 = 108 (г)
Далее ищем, сколько  $CO_{2}$ и  $H_{2}O$ выделилось во время реакции. Для этого составляем пропорции:
$\frac{3}{60} = \frac{x}{176}; \\ x = \frac{176 * 3}{60} = 8,8$ (г) - углекислого газа.
$\frac{3}{60} = \frac{y}{108}; \\ y = \frac{108 * 3}{60} = 5,4$ (г) - воды.
b) Составляем уравнение реакции:
$2C_{10}H_{22} + 31O_{2} -> 20CO_{2} + 22H_{2}O$
Аналогично предыдущему расписываем составляющие:
m( $C_{10}H_{22}$) = 5 (г)
v( $C_{10}H_{22}$) = 2 (моль)
M( $C_{10}H_{22}$) = 10*12+1*22 = 142 (г/моль)
m( $C_{10}H_{22}$) = 142*2 = 284 (г).
$CO_{2}$:
m( $CO_{2}$) = x (г)
v( $CO_{2}$) = 20 (моль)
M( $CO_{2}$) = 12+2*16 = 44 (г/моль)
m( $CO_{2}$) = 44*20 = 880 (г)
$H_{2}O$:
m( $H_{2}O$) = y (г)
v( $H_{2}O$) = 22 (моль)
M( $H_{2}O$) = 1*2+16 = 18 (г/моль)
m( $H_{2}O$) = 18*22 = 396 (г)
Составляем пропорции:
$\frac{5}{284} = \frac{x}{880}; \\ x = \frac{880 * 5}{284} = 15,5$ (г) - углекислого газа.
$\frac{5}{284} = \frac{y}{396}; \\ y = \frac{396 * 5}{284} = 7$ (г) - воды.

Answer 2

Для расчета количества образующихся граммов углекислого газа (CO2) и воды (H2O) при сгорании углеводородов, нам нужно знать химические формулы реакций сгорания этих углеводородов. Вот формулы сгорания этана и декана:

а) Сгорание этана (C2H6): C2H6 + 7/2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

б) Сгорание декана (C10H22): C10H22 + 15 O2 → 10 CO2 + 11 H2O

Теперь давайте рассчитаем количество CO2 и H2O, образующееся при сгорании указанных количеств углеводородов:

а) Сгорание 3 г этана (C2H6): Молярная масса C2H6 = 2 * молярная масса C + 6 * молярная масса H = 2 * 12.01 г/моль + 6 * 1.01 г/моль = 30.08 г/моль

Количество молей этана: 3 г / 30.08 г/моль = 0.0998 моль

Из уравнения сгорания мы видим, что каждый моль этана образует 2 моля CO2 и 3 моля H2O. Таким образом: Количество молей CO2 = 0.0998 моль * 2 = 0.1996 моль Количество молей H2O = 0.0998 моль * 3 = 0.2994 моль

Масса CO2: Масса CO2 = Количество молей CO2 * Молярная масса CO2 = 0.1996 моль * (12.01 г/моль + 2 * 16.00 г/моль) = 8.01 г

Масса H2O: Масса H2O = Количество молей H2O * Молярная масса H2O = 0.2994 моль * (2 * 1.01 г/моль + 16.00 г/моль) = 5.99 г

б) Сгорание 5 г декана (C10H22): Молярная масса C10H22 = 10 * молярная масса C + 22 * молярная масса H = 10 * 12.01 г/моль + 22 * 1.01 г/моль = 142.32 г/моль

Количество молей декана: 5 г / 142.32 г/моль = 0.0352 моль

Из уравнения сгорания мы видим, что каждый моль декана образует 10 молей CO2 и 11 молей H2O. Таким образом: Количество молей CO2 = 0.0352 моль * 10 = 0.352 моль Количество молей H2O = 0.0352 моль * 11 = 0.3872 моль

Масса CO2: Масса CO2 = Количество молей CO2 * Молярная масса CO2 = 0.352 моль * (12.01 г/моль + 2 * 16.00 г/моль) = 42.45 г

Масса H2O: Масса H2O = Количество молей H2O * Молярная масса H2O = 0.3872 моль * (2 * 1.01 г/моль + 16.00 г/моль) = 6.21 г

Итак, при сгорании: а) 3 г этана образуется 8.01 г CO2 и 5.99 г H2O. б) 5 г декана образуется 42.45 г CO2 и 6.21 г H2O.