Решите задачу. Вычислите массу и объем оксида углерода (IV), который образуется при сгорании 56 л (н. у.) бутена. Какой объём кислорода потребуется для его полного сгорания? Расскажите пожалуйста ход решения, если не сложно.

Для решения этой задачи необходимо последовательно пройти через несколько шагов, которые включают составление уравнения реакции, расчеты количества веществ и использование стехиометрических отношений для вычисления массы и объема продуктов сгорания, а также кислорода.

Шаг 1: Составление уравнения реакции

Бутен — это углеводород с формулой $C_4H_8$. Его сгорание происходит с выделением углекислого газа (оксида углерода (IV), $CO_2$) и воды. Уравнение реакции для полного сгорания бутена:

Это уравнение показывает, что на каждую молекулу бутена требуется 6 молекул кислорода, и образуются 4 молекулы углекислого газа и 4 молекулы воды.

Шаг 2: Определение количества вещества бутена

Объем бутена, который дан в задаче, равен 56 литров при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль любого газа занимает объем 22,4 литра. Определим количество вещества бутена:

Шаг 3: Определение количества углекислого газа

Согласно уравнению реакции, на 1 моль бутена образуется 4 моля углекислого газа. Следовательно, количество углекислого газа, который образуется при сгорании 2,5 моля бутена, будет равно:

Шаг 4: Расчет объема углекислого газа

Так как углекислый газ также является газом, и при нормальных условиях его 1 моль занимает 22,4 литра, объем углекислого газа, который образуется, будет:

Шаг 5: Расчет массы углекислого газа

Молярная масса углекислого газа $CO_2$ равна $12 + 16 \times 2 = 44 \, \text{г/моль}$. Следовательно, масса углекислого газа:

Шаг 6: Определение объема кислорода, необходимого для сгорания

Согласно уравнению реакции, на 1 моль бутена требуется 6 молей кислорода. Следовательно, на 2,5 моль бутена потребуется:

Объем кислорода, необходимого для сгорания:

Ответ:

• Масса углекислого газа $CO_2$ = 440 г,
• Объем углекислого газа $CO_2$ = 224 литра,
• Объем кислорода $O_2$, необходимого для сгорания бутена, = 336 литров.