Какое количество воды образуется в результате реакции, при сжигании 290 г бутана, когда требуется 1040 г кислорода

Чтобы решить данную задачу, мы должны знать баланс уравнения реакции сгорания бутана. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[C_4H_{10} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O\]

Из уравнения видно, что одна молекула бутана (C4H10) реагирует с 13 молекулами кислорода (O2) и образует 4 молекулы углекислого газа (CO2) и 5 молекул воды (H2O).

Для решения задачи, нужно определить, сколько моль бутана и кислорода было задано в условии, а затем использовать коэффициенты в уравнении реакции для определения количества воды, образующейся в результате реакции.

1. Рассчитаем количество молей бутана (C4H10) в 290 г бутана, используя его молярную массу. Молярная масса бутана равна 58 г/моль (4 * 12 г/моль + 10 * 1 г/моль).

\[Количество\,молей\,бутана = \frac{{масса\,бутана}}{{молярная\,масса\,бутана}} = \frac{{290 г}}{{58 г/моль}} = 5 моль.\]

2. Рассчитаем количество молей кислорода (O2) из 1040 г кислорода, используя его молярную массу. Молярная масса кислорода равна 32 г/моль (16 г/моль на каждый атом кислорода).

\[Количество\,молей\,кислорода = \frac{{масса\,кислорода}}{{молярная\,масса\,кислорода}} = \frac{{1040 г}}{{32 г/моль}} \approx 32.5 моль.\]

3. Используя соотношение, установленное в уравнении реакции, мы видим, что каждая молекула бутана требует 13 молекул кислорода для полного сгорания. Это означает, что 5 молей бутана (количество молей бутана, рассчитанное в шаге 1) потребуют:

\[Количество\,молей\,кислорода = 5 моль \times 13 = 65 моль.\]

4. Теперь мы можем определить, сколько моль воды образуется при полном сгорании бутана. По согласованию уравнения реакции, на каждую молекулу бутана образуется 5 молекул воды. Таким образом, 5 молей бутана образуют:

\[Количество\,молей\,воды = 5 моль \times 5 = 25 моль.\]

5. Наконец, рассчитаем массу воды, используя количество молей воды, рассчитанное в предыдущем шаге, и молярную массу воды. Молярная масса воды равна 18 г/моль (2 * 1 г/моль + 16 г/моль).

\[Масса\,воды = Количество\,молей\,воды \times молярная\,масса\,воды = 25 моль \times 18 г/моль = 450 г.\]

Таким образом, при сжигании 290 г бутана образуется 450 г воды.