Обчисліть об‘єм вуглекислого газу, який утворюється при згоранні бутану об‘ємом 5,6 л.

Ответ:

C5H12 + 8O2 = 5CO2 + 6H2O

V(C5H12) = 5.6 л

n(C5H12) = 5.6 / 22.4 = 0.25 моль

По коэффициентам 5n(C5H12) = n(CО2) => n(CO2) = 0.25 * 5 = 1,25 моль

V(CO2) = n * Vm = 1.25 * 22.4 = 28 л

Объяснение:

Рівняння реакції згоряння бутану:

C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5 H2O

Ми можемо використати відношення між об'ємом газів та їх кількістю речовини:

V = nRT/P

де V - об'єм газу, n - кількість речовини газу, R - універсальна газова стала, T - температура газу в кельвінах, P - тиск газу.

Ми можемо вважати, що об'єм вуглекислого газу, який утворюється при згоранні бутану, відповідає об'єму бутану, оскільки обсяг реакційних газів зберігається під час реакції.

Тому, об'єм вуглекислого газу, який утворюється при згоранні 5,6 л бутану, дорівнює 5,6 л.

Враховуючи стандартні умови температури (273 К) та тиску (101,3 кПа), універсальну газову сталу R можна записати як 0,0821 л·атм/(моль·К).

Кількість моль вуглекислого газу можна визначити за допомогою стехіометричних коефіцієнтів рівняння реакції:

1 моль бутану дає 4 молі CO2.

Отже, кількість моль CO2, що утворюється, дорівнює:

n = (5,6 л бутану) / (22,4 л/моль) × (4 моль CO2/1 моль бутану) = 1 моль CO2.

обчисливши об'єм вуглекислого газу при стандартних умовах (температура 273 К, тиск 101,3 кПа) за допомогою рівняння ідеального газу:

PV = nRT,

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість речовини газу, R - універсальна газова стала, T - температура газу в кельвінах.

Підставивши відомі значення, ми отримуємо:

V = nRT/P = (1 моль) × (0,0821 л·атм/(моль·К)) × (273 К) / (101,3 кПа) ≈ 2,24 л.

Тому об'єм вуглекислого газу, який утворюється при згоранні 5,6 л бутану, за стандартних умов температури та тиску, дорівнює близько 2,24 л.