Какой объем углекислого газа образуется при сжигании 11,6 кг бутана и 57,6 кг кислорода?

Химия Колледж Реакции горения углеводородов объем углекислого газа сжигание бутана химическая реакция кислород расчет объема газа химия 12 класс молекулярная масса уравнение реакции продукты сгорания газовые законы Новый

Для решения задачи о количестве углекислого газа, образующегося при сжигании бутана (C4H10), сначала необходимо написать уравнение реакции сгорания. Реакция сгорания бутана выглядит следующим образом:

C4H10 + 13 O2 → 4 CO2 + 10 H2O

Теперь давайте разберем шаги, которые необходимо выполнить для нахождения объема углекислого газа:

1. Определим количество молей бутана:
• Молярная масса бутана (C4H10) составляет:
• 4 углерода: 4 * 12 = 48 г/моль
• 10 водорода: 10 * 1 = 10 г/моль
• Итого: 48 + 10 = 58 г/моль
• Теперь найдем количество молей бутана в 11,6 кг (или 11600 г):
• Количество молей = масса / молярная масса = 11600 г / 58 г/моль = 200 моль.
2. Определим количество молей кислорода:
• Молярная масса кислорода (O2) составляет 32 г/моль.
• Теперь найдем количество молей кислорода в 57,6 кг (или 57600 г):
• Количество молей = 57600 г / 32 г/моль = 1800 моль.
3. Определим, какое вещество является ограничивающим:
• Согласно уравнению реакции, на 1 моль бутана требуется 13 моль кислорода.
• Для 200 моль бутана потребуется: 200 моль * 13 = 2600 моль кислорода.
• Поскольку у нас только 1800 моль кислорода, кислород является ограничивающим реагентом.
4. Рассчитаем количество образующегося углекислого газа:
• Согласно уравнению реакции, на 13 моль кислорода образуется 4 моль углекислого газа.
• Для 1800 моль кислорода количество образующегося углекислого газа составит:
• Количество CO2 = (1800 моль O2) * (4 моль CO2 / 13 моль O2) = 554,4 моль CO2.
5. Переведем количество углекислого газа в объем:
• При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
• Объем CO2 = 554,4 моль * 22,4 л/моль = 12430,56 л.

Ответ: При сжигании 11,6 кг бутана и 57,6 кг кислорода образуется примерно 12430,56 литров углекислого газа.