Для решения данной задачи нужно использовать уравнение Райтрава-Вантгоффа:
V = (m / M) * (1 / P) * (R * T)
где:
V - объем газа (в данном случае бутана) в нормальных условиях (н.у.);
m - масса бутена-2, выраженная в граммах, равная 42 г;
M - молярная масса бутена-2 (относительная молекулярная масса), равная 56 г/моль;
P - давление, равное 1 атм;
R - универсальная газовая постоянная, равная 0.0821 л * атм / (моль * К);
T - температура в Кельвинах.
Рассчитаем количество бутена-2 в молях:
n = m / M
n = 42 г / 56 г/моль
Так как доля выхода продуктов реакции составляет 60% от теоретически возможного, то количество бутена-2, полученного на практике, будет:
n_практическое = n * 0.6
Теперь можем подставить полученные значения в уравнение:
V = (n_практическое * R * T) / P
Предположим, что значение температуры (T) равно комнатной температуре, примерно 298 К. Подставим все значения и рассчитаем объем бутана (V):
V = (n_практическое * R * T) / P
V = (0.6 * (42 г / 56 г/моль) * 0.0821 л * атм / (моль * К) * 298 К) / 1 атм
Выполняя вычисления, получим значение объема бутана в нормальных условиях (н.у.).