Какой объем кислорода будет израсходован для полного сгорания 2,5 г толуола, содержащего 4 % негорючих примесей?

Для того чтобы рассчитать, какой объем кислорода будет израсходован для полного сгорания 2,5 г толуола, содержащего 4% негорючих примесей, сначала определим чистый толуол, который будет гореть, а затем вычислим объем кислорода, необходимый для его полного сгорания.

1. Нахождение массы чистого толуола:
   Толуол содержит 4% негорючих примесей. Это означает, что 4% из 2,5 г составляют примеси, а остальная масса — это толуол.

   Масса чистого толуола:

   $$2,5 \, \text{г} \times (1 - 0,04) = 2,5 \, \text{г} \times 0,96 = 2,4 \, \text{г}$$

2. Реакция сгорания толуола:
   Сгорание толуола (C₆H₆CH₃) происходит по реакции:

   $$2 \, C₆H₆CH₃ + 15 \, O₂ \to 12 \, CO₂ + 6 \, H₂O$$

   Это означает, что для полного сгорания 2 молекул толуола требуется 15 молекул кислорода.

3. Молекулярная масса толуола:
   Молекулярная масса толуола C₆H₆CH₃ равна:

   $$(6 \times 12) + (5 \times 1) + (1 \times 12) + (3 \times 1) = 72 + 5 + 12 + 3 = 92 \, \text{г/моль}$$

4. Определение числа моль в 2,4 г толуола:
   Число моль толуола в 2,4 г:

   $$\frac{2,4 \, \text{г}}{92 \, \text{г/моль}} = 0,026087 \, \text{моль}$$

5. Объем кислорода для сгорания толуола:
   По реакции, для 2 моль толуола требуется 15 моль кислорода. Следовательно, для 0,026087 моль толуола потребуется кислорода:

   $$\frac{15}{2} \times 0,026087 \, \text{моль} = 0,391305 \, \text{моль}$$

6. Перевод моль кислорода в объем:
   Один моль кислорода при нормальных условиях (н.у.) занимает 22,4 литра. Таким образом, объем кислорода, необходимый для сгорания 2,4 г толуола, составит:

   $$0,391305 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 8,77 \, \text{л}$$

Ответ: Для полного сгорания 2,5 г толуола, содержащего 4% негорючих примесей, будет израсходовано 8,77 литра кислорода.