Какая формула алкадиена получится после полного сгорания 5,6 л алкадиена и использования 147 л воздуха?

Когда алкадиен полностью сгорает, он реагирует с кислородом из воздуха и образует углекислый газ и воду. Формула общей реакции сгорания алкадиена выглядит так:

$$C_n{H}_{2n}+(n+\frac{n}{2})O_2\to nC{O}_2+n{H}_{2}O$$

где $n$ - это количество углеродных атомов в алкадиене.

Для алкадиена с формулой C4H6 (например, 1,3-бутадиен), если мы полностью сгорим его с использованием воздуха, то формула реакции будет выглядеть следующим образом:

$$C_4{H}_6+5O_2\to 4C{O}_2+3H_{2}O$$

Теперь, чтобы вычислить количество образующихся продуктов при заданных объемах алкадиена и воздуха, нам нужно использовать пропорцию между объемами газов и их стехиометрическими коэффициентами.

Уравнение сгорания говорит нам, что для каждого моля алкадиена требуется 5 молей кислорода для полного сгорания. Поэтому стехиометрический коэффициент для алкадиена равен 1, а для кислорода - 5.

Теперь давайте перейдем к предоставленным объемам газов.

Дано: объем алкадиена - 5,6 л, объем воздуха - 147 л.

Используя стехиометрический коэффициент для алкадиена, мы можем определить количество молей алкадиена:

$$n(C_4{H}_6)=\frac{V}{V_m}$$

где $V$ - объем алкадиена в литрах, а $V_m$ - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).

Вычисляем:

$$n(C_4{H}_6)=\frac{5,6}{22,4}$$

$$n(C_4{H}_6)\approx 0,25\text{моль}$$

Теперь мы можем использовать эту информацию и пропорцию стехиометрического коэффициента между алкадиеном и продуктами сгорания, чтобы вычислить количество продуктов.

Для каждого моля алкадиена образуется 4 моля $C{O}_2$ и 3 моля $H_{2}O$.

Таким образом, количество объема $C{O}_2$ и $H_{2}O$ можно рассчитать следующим образом:

$$V(C{O}_2)=n(C_4{H}_6)\times V_m(C{O}_2)\times \frac{4}{1}$$

$$V(H_{2}O)=n(C_4{H}_6)\times V_m(H_{2}O)\times \frac{3}{1}$$

где $V_m(C{O}_2)$ - молярный объем $C{O}_2$ при нормальных условиях (22,4 л/моль), а $V_m(H_{2}O)$ - молярный объем $H_{2}O$ при нормальных условиях (22,4 л/моль).

Вычисляем:

$$V(C{O}_2)=0,25\times 22,4\times 4\approx 22,4\text{л}$$

$$V(H_{2}O)=0,25\times 22,4\times 3\approx 16,8\text{л}$$

Таким образом, после полного сгорания 5,6 л алкадиена и использования 147 л воздуха, получим примерно 22,4 л $C{O}_2$ и 16,8 л $H_{2}O$.