Question

Спалили суміш, що складалася з 3 л етану та 3 л етену. Який об'єм повітря при цьому витратився? СhatGPT не правильно решает!

Answer 1

Для відповіді на це питання, спробуємо визначити, скільки повітря було витрачено при спаленні суміші з 3 літрів етану та 3 літрів етену. Спалення етану та етену відбувається з використанням кисню з повітря, і при цьому утворюються вуглекислий газ та водень. Однак, для обчислення кількості повітря, яке було витрачено, нам потрібно врахувати масові співвідношення цих речовин.

Спочатку давайте визначимо реакцію спалення етану (C2H6):

C2H6 + 7/2 O2 -> 2 CO2 + 3 H2O

З цієї реакції видно, що 1 моль етану (C2H6) спалюється з 7/2 мольми кисню (O2). Тепер ми можемо розрахувати масу етану і кисню, що були витрачені:

Маса етану (C2H6) = 3 л * 1.36 г/л (щільність етану при стандартних умовах) = 4.08 г

Маса кисню (O2) = 4.08 г * (7/2) = 14.28 г

Тепер давайте визначимо реакцію спалення етену (C2H4):

C2H4 + 3 O2 -> 2 CO2 + 2 H2O

З цієї реакції видно, що 1 моль етену (C2H4) спалюється з 3 мольмами кисню (O2). Тепер ми можемо розрахувати масу етену і кисню, що були витрачені:

Маса етену (C2H4) = 3 л * 1.25 г/л (щільність етену при стандартних умовах) = 3.75 г

Маса кисню (O2) = 3.75 г * 3 = 11.25 г

Тепер давайте знайдемо загальну масу кисню, яка була витрачена під час спалення суміші:

Загальна маса кисню = Маса кисню при спаленні етану + Маса кисню при спаленні етену = 14.28 г + 11.25 г = 25.53 г

Тепер, знаючи масу кисню, можна визначити об'єм повітря, який був витрачений під час спалення цієї суміші. Для цього ми використовуємо стандартний об'ємний об'єм кисню при стандартних умовах (STP), який дорівнює приблизно 22.4 л/моль.

Кількість молей кисню (O2) = Маса кисню / Маса молекули кисню (32 г/моль) = 25.53 г / 32 г/моль ≈ 0.798 моль

Об'єм повітря, що був витрачений = Кількість молей кисню * STP = 0.798 моль * 22.4 л/моль ≈ 17.85 л

Отже, об'єм повітря, який був витрачений при спаленні суміші з 3 літрів етану та 3 літрів етену, приблизно дорівнює 17.85 л.