1) Складіть рівняння реакції повного згоряння пропану. Який об'єм кисню необхідний для спалювання пропану об'ємом 11,5 л (н. у.)? Який об'єм вуглекислого газу при цьому утвориться? 2) Зразок парафіну масою 2 г повністю спалили в кисні. Обчисліть масу осаду, що виділиться під час пропускання утвореного вуглекислого газу крізь вапняну воду за умови утворення тільки середньої солі. Припустіть, що в парафіні молекули містять в середньому по 22 атоми Карбону.

1) Повне згоряння пропану

Рівняння реакції:

[
\mathrm{C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O}
]

За однакових умов об’єми газів пропорційні кількості речовини. Із рівняння видно:

[
1 \text{ об’єм } \mathrm{C_3H_8} : 5 \text{ об’ємів } \mathrm{O_2} : 3 \text{ об’єми } \mathrm{CO_2}
]

Для (V(\mathrm{C_3H_8})=11{,}5) л:

[
V(\mathrm{O_2})=11{,}5\cdot 5=57{,}5\text{ л}
]

[
V(\mathrm{CO_2})=11{,}5\cdot 3=34{,}5\text{ л}
]

Відповідь: для спалювання 11,5 л пропану потрібно 57,5 л кисню; утвориться 34,5 л вуглекислого газу.

2) Спалювання парафіну та пропускання (\mathrm{CO_2}) крізь вапняну воду

Парафін належить до алканів, загальна формула яких:

[
\mathrm{C_nH_{2n+2}}
]

Оскільки в середньому одна молекула містить 22 атоми Карбону, формула парафіну:

[
\mathrm{C_{22}H_{46}}
]

Молярна маса:

[
M(\mathrm{C_{22}H_{46}})=22\cdot12+46\cdot1=310\text{ г/моль}
]

Кількість речовини парафіну:

[
n(\mathrm{C_{22}H_{46}})=\frac{m}{M}=\frac{2}{310}=0{,}00645\text{ моль}
]

Рівняння горіння:

[
\mathrm{2C_{22}H_{46}+67O_2\rightarrow44CO_2+46H_2O}
]

З рівняння: 1 моль (\mathrm{C_{22}H_{46}}) утворює 22 моль (\mathrm{CO_2}).

[
n(\mathrm{CO_2})=0{,}00645\cdot22=0{,}1419\text{ моль}
]

У вапняній воді утворюється середня сіль — кальцій карбонат:

[
\mathrm{CO_2+Ca(OH)_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O}
]

Кількість речовини осаду (\mathrm{CaCO_3}) дорівнює кількості речовини (\mathrm{CO_2}):

[
n(\mathrm{CaCO_3})=0{,}1419\text{ моль}
]

[
M(\mathrm{CaCO_3})=40+12+3\cdot16=100\text{ г/моль}
]

[
m(\mathrm{CaCO_3})=n\cdot M=0{,}1419\cdot100=14{,}19\text{ г}
]

Відповідь: маса осаду кальцій карбонату становить приблизно 14,2 г.