Найти массу углекислого газа, которая образуется при горении 40 г бутана.

Для того чтобы найти массу углекислого газа, образующегося при горении 40 г бутана, нужно выполнить несколько шагов.

1. Запишем уравнение реакции горения бутана (C₄H₁₀):

   $$2 C₄H₁₀ + 13 O₂ \rightarrow 8 CO₂ + 10 H₂O$$

   Это уравнение показывает, что два молекулы бутана (C₄H₁₀) реагируют с 13 молекулами кислорода (O₂), образуя 8 молекул углекислого газа (CO₂) и 10 молекул воды (H₂O).

2. Находим количество вещества бутана:

   Молекулярная масса бутана (C₄H₁₀) рассчитывается как сумма атомных масс углерода (C) и водорода (H):

   $$M(C₄H₁₀) = 4 \times M(C) + 10 \times M(H) = 4 \times 12 + 10 \times 1 = 58 \, \text{г/моль}$$

   Количество вещества бутана в 40 г можно найти, используя формулу:

   $$n_{\text{C₄H₁₀}} = \frac{m_{\text{C₄H₁₀}}}{M_{\text{C₄H₁₀}}} = \frac{40}{58} \approx 0.6897 \, \text{моль}$$

3. Используем стехиометрию реакции для нахождения массы углекислого газа:

   Из уравнения реакции видно, что 2 моль бутана образуют 8 моль углекислого газа (CO₂). То есть, на 1 моль бутана приходится 4 моль углекислого газа:

   $$\frac{8 \, \text{моль CO₂}}{2 \, \text{моль C₄H₁₀}} = 4 \, \text{моль CO₂} \, \text{на 1 моль C₄H₁₀}$$

   Следовательно, для 0.6897 моль бутана образуется:

   $$n_{\text{CO₂}} = 0.6897 \times 4 = 2.7588 \, \text{моль CO₂}$$

4. Находим массу углекислого газа:

   Молекулярная масса углекислого газа (CO₂) равна:

   $$M(\text{CO₂}) = M(C) + 2 \times M(O) = 12 + 2 \times 16 = 44 \, \text{г/моль}$$

   Масса углекислого газа будет:

   $$m_{\text{CO₂}} = n_{\text{CO₂}} \times M_{\text{CO₂}} = 2.7588 \times 44 = 121.39 \, \text{г}$$

Таким образом, масса углекислого газа, который образуется при горении 40 г бутана, составляет примерно 121.4 г.