Яка кількість речовини відповідає обсягу 86 л при утворенні вуглекислого газу під час спалювання бутану? Які обсяги

Тема занятия: Химия - Стохиометрия в реакциях горения

Объяснение: В данной задаче мы должны вычислить количество вещества, которое соответствует объему 86 л при образовании углекислого газа в результате сгорания бутана. Для этого необходимо использовать уравнение реакции горения бутана и понять, какие соотношения между реагентами и продуктами данной реакции.

Уравнение реакции горения бутана выглядит следующим образом: C4H10 + O2 -> CO2 + H2O

Из уравнения видно, что в реакции горения 1 моль бутана (C4H10) реагирует с 13 молью кислорода (O2) и образуется 4 моля углекислого газа (CO2) и 5 молей воды (H2O).

Чтобы вычислить количество вещества, соответствующее объему 86 л углекислого газа, мы воспользуемся уравнением и пропорцией:

1 моль CO2 соответствует 22,4 л

Поэтому количество молей CO2, соответствующих 86 л, можно вычислить:

(86 л CO2) / (22,4 л/моль CO2) = 3,839 моль CO2

Таким образом, объемом 86 л углекислого газа прореагировало 3,839 моль CO2. Чтобы вычислить объемы входных реагентов, необходимо учесть соотношение 1:13 между бутаном и кислородом в уравнении реакции горения.

Демонстрация:
Задача: Какой объем кислорода (O2) прореагировал при образовании 86 л углекислого газа (CO2)?

Совет: Чтение и понимание уравнений реакции, а также пропорций важно для понимания решения задач по стехиометрии. Рекомендуется также упражняться в решении подобных задач, чтобы закрепить полученные навыки.

Дополнительное задание: Какой объем воды (H2O) образуется при горении бутана, если объем углекислого газа (CO2) равен 64 л?

Название: Расчет количества вещества при сгорании бутана

Разъяснение:

При сгорании бутана происходит реакция образования углекислого газа (СО2) и воды (Н2О) по следующему уравнению:

C4H10 + 6O2 → 4CO2 + 5H2O

Согласно уравнению реакции, каждый молекула бутана (C4H10) реагирует с 6 молекулами кислорода (O2), образуя 4 молекулы углекислого газа (CO2).

Мы знаем, что объем составляет 86 литров, и нам нужно определить количество вещества, соответствующее этому объему. Для этого мы можем использовать формулу, связывающую количество вещества, объем и молярный объем (V = n * Vm).

Молярный объем газа при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атмосфера) равен 22,4 л/моль.

Чтобы определить количество вещества в 86 л углекислого газа, мы можем разделить объем на молярный объем:

n = V / Vm = 86 л / 22,4 л/моль = 3,839 моль

Таким образом, количество вещества, соответствующее объему 86 л углекислого газа, составляет 3,839 моль.

Чтобы определить объемы исходных веществ, прореагировавших в данной реакции, мы можем использовать коэффициенты стехиометрии в уравнении реакции:

1 моль бутана (C4H10) соответствует образованию 4 молей углекислого газа (CO2).

Таким образом, объемы веществ, прореагировавших в данной реакции, будут равны:

Объем бутана = 86 л * (1 моль / 4 моля CO2) = 21,5 л

Объем кислорода = 86 л * (6 молей O2 / 4 моля CO2) = 129 л

Пример:
Задача: Сколько воды образуется при сгорании 86 л бутана?
Решение:
Согласно уравнению реакции, на 1 моль бутана приходится 5 молей воды. Поэтому, чтобы определить количество вещества воды, необходимое при сгорании 86 л бутана, мы можем использовать ту же формулу:

n(H2O) = V(H2O) / Vm(H2O)

V(H2O) = 86 л * (5 молей H2O / 1 моль C4H10)

n(H2O) = 430 моль воды.

Таким образом, при сгорании 86 л бутана образуется 430 моль воды.

Советы:
- Важно хорошо знать уравнения реакций и стехиометрические коэффициенты, чтобы решать такие задачи.
- Регулярная практика и закрепление материала помогут лучше понимать и применять его в решении задач.

Ещё задача:
При сгорании 50 л пропана (C3H8) образуется углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Сколько литров воды образуется при сгорании этого объема пропана? (Уравнение реакции: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O)