Question

ПОМОГИТЕ СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА Обчисліть об’єм вуглекислого газу утвориться при спалюванні 60л суміші, щомістить 45% бутану та 55% пентану.

Answer 1

Спочатку знайдемо кількість бутану та пентану в суміші. Нехай ми маємо 60 літрів суміші. Оскільки вона містить 45% бутану, то об’єм бутану в суміші буде:

0.45 * 60 л = 27 л

Аналогічно, об’єм пентану буде:

0.55 * 60 л = 33 л

Тепер використовуємо хімічну реакцію спалювання бутану та пентану, щоб знайти об’єм вуглекислого газу, який утвориться:

C4H10 + 6O2 -> 4CO2 + 5H2O

C5H12 + 8O2 -> 5CO2 + 6H2O

Оскільки ми маємо 27 літрів бутану, то він займає 27/74 частину молярного об’єму (74 л/моль) у реакції спалювання. Аналогічно, 33 літри пентану займають 33/88 частину молярного об’єму.

Отже, об’єм вуглекислого газу, який утвориться, можна обчислити за допомогою наступної формули:

V(CO2) = (n(C4H10)/74) * 4 * 22.4 + (n(C5H12)/88) * 5 * 22.4

де n(C4H10) та n(C5H12) - кількість молей бутану та пентану, відповідно.

Знаходимо кількість молей кожної речовини:

n(C4H10) = m/M = 27 г / 58.12 г/моль = 0.464 моль

n(C5H12) = m/M = 33 г / 72.15 г/моль = 0.458 моль

Підставляємо значення у формулу:

V(CO2) = (0.464/74) * 4 * 22.4 + (0.458/88) * 5 * 22.4

V(CO2) ≈ 35.5 л

Отже, об’єм вуглекислого газу, який утвориться при спалюванні 60 літрів суміші, буде близько 35.5 л.

Answer 2

Щоб розрахувати об'єм вуглекислого газу, що утвориться при спалюванні суміші бутану та пентану, спочатку важливо знайти кількість моль кожного з компонентів, які беруть участь у реакції.

1. Знайдемо кількість моль бутану (C₄H₁₀):

   • Молярна маса бутану (C₄H₁₀) = 412 + 101 = 58 г/моль
   • Кількість моль бутану = об'єм (л) / молярна маса (г/моль) = 60 л / 58 г/моль ≈ 1.034 моль.

2. Знайдемо кількість моль пентану (C₅H₁₂):

   • Молярна маса пентану (C₅H₁₂) = 512 + 121 = 72 г/моль
   • Кількість моль пентану = об'єм (л) / молярна маса (г/моль) = 60 л / 72 г/моль ≈ 0.833 моль.

Тепер розглянемо збалансовану реакцію спалювання бутану та пентану:

C₄H₁₀ + 6.5O₂ → 4CO₂ + 5H₂O

C₅H₁₂ + 8O₂ → 5CO₂ + 6H₂O

Для кожного моля бутану витрачається 6.5 моль кисню, а для кожного моля пентану - 8 моль кисню.

3. Розрахуємо кількість кисню, який буде витрачений на спалювання бутану:

   Кількість кисню для бутану = 1.034 моль бутану * 6.5 моль O₂/моль C₄H₁₀ ≈ 6.721 моль O₂.

4. Розрахуємо кількість кисню, який буде витрачений на спалювання пентану:

   Кількість кисню для пентану = 0.833 моль пентану * 8 моль O₂/моль C₅H₁₂ ≈ 6.664 моль O₂.

5. Знайдемо кількість кисню, потрібного для загальної реакції:

   Загальна кількість кисню = кількість кисню для бутану + кількість кисню для пентану ≈ 6.721 моль + 6.664 моль ≈ 13.385 моль O₂.

6. Розрахуємо кількість моль вуглекислого газу (CO₂), який утвориться:

   Кількість моль CO₂ = кількість моль бутану * 4 моль CO₂/моль C₄H₁₀ + кількість моль пентану * 5 моль CO₂/моль C₅H₁₂ ≈ 1.034 моль * 4 + 0.833 моль * 5 ≈ 4.136 моль + 4.165 моль ≈ 8.301 моль CO₂.

7. Знайдемо об'єм вуглекислого газу за нормальних умов (0°C і 1 атмосфера тиску):

   Об'єм CO₂ = кількість моль CO₂ * 22.4 л/моль ≈ 8.301 моль * 22.4 л/моль ≈ 185.90 л.

Таким чином, об'єм вуглекислого газу, який утвориться при спалюванні 60 літрів суміші, що містить 45% бутану та 55% пентану, становить приблизно 185.90 л.