Для решения задачи нам нужно сначала определить, сколько кислорода и озона содержится в данной смеси объемом 140 дм³. Затем мы можем использовать уравнение реакции окисления пропана, чтобы найти максимальную массу пропана, которую можно окислить.

Шаг 1: Определение количества кислорода и озона

Поскольку массы кислорода и озона равны, мы можем обозначить массу кислорода как m и массу озона также как m. Объем смеси равен 140 дм³, и мы знаем, что 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 дм³.

• Обозначим количество молей кислорода как n(O2) и озона как n(O3).
• Используя формулу: n = V / Vm, где Vm = 22,4 дм³/моль, мы можем найти количество молей.

Пусть объем кислорода равен V1, а объем озона равен V2. Тогда:

• V1 + V2 = 140 дм³
• m(O2) = n(O2) * M(O2), где M(O2) = 32 г/моль
• m(O3) = n(O3) * M(O3), где M(O3) = 48 г/моль

Поскольку массы равны, мы имеем:

• n(O2) * 32 = n(O3) * 48

Также мы знаем, что:

• n(O2) = V1 / 22,4
• n(O3) = V2 / 22,4

Теперь подставим n(O2) и n(O3) в уравнение массы:

• (V1 / 22,4) * 32 = (V2 / 22,4) * 48

Сокращаем 22,4:

• V1 * 32 = V2 * 48

Теперь выразим V2 через V1:

• V2 = (32 / 48) * V1 = (2/3) * V1

Подставим V2 в уравнение суммы объемов:

• V1 + (2/3) * V1 = 140
• (5/3) * V1 = 140
• V1 = (140 * 3) / 5 = 84 дм³

Теперь найдем V2:

• V2 = 140 - V1 = 140 - 84 = 56 дм³

Шаг 2: Найдем количество молей кислорода и озона

• n(O2) = 84 / 22,4 ≈ 3,75 моль
• n(O3) = 56 / 22,4 ≈ 2,5 моль

Шаг 3: Напишем уравнение реакции окисления пропана

Уравнение реакции окисления пропана (C3H8) с кислородом (O2) можно записать следующим образом:

С3Н8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

Согласно уравнению реакции, 1 моль пропана реагирует с 5 молями кислорода. Следовательно, для 3,75 молей кислорода максимальное количество пропана будет:

• n(C3H8) = n(O2) / 5 = 3,75 / 5 = 0,75 моль

Шаг 4: Найдем массу пропана

Теперь найдем массу пропана, используя его молярную массу:

• M(C3H8) = 3 * 12 + 8 * 1 = 44 г/моль

Теперь можем вычислить массу:

• m(C3H8) = n(C3H8) * M(C3H8) = 0,75 * 44 = 33 г

Ответ: Максимальная масса пропана, которую можно окислить, составляет 33 грамма.