Каков состав газа, полученного при сгорании 0,22 г пропана в избытке кислорода, если образовалось 0,66 г углекислого

Для решения данной задачи нам необходимо провести расчеты, опираясь на законы сохранения массы и химические уравнения реакции.

1. Рассмотрим химическое уравнение сгорания пропана:

\[C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O\]

Здесь указаны коэффициенты перед формулами веществ, которые обозначают их количество в реакции. По уравнению видно, что при полном сгорании 1 моль пропана образуется 3 моля углекислого газа и 4 моля воды.

2. Рассчитаем количество моль сгоревшего пропана. Для этого нам нужно знать молярные массы всех веществ:

Масса пропана, \(m_{C_3H_8}\) = 0,22 г
Молярная масса пропана, \(M_{C_3H_8}\) = 44 г/моль

Количество молей пропана, \(n_{C_3H_8}\), можно найти, разделив массу на молярную массу:

\[n_{C_3H_8} = \frac{{m_{C_3H_8}}}{{M_{C_3H_8}}} = \frac{{0,22}}{{44}} = 0,005 моль\]

3. Рассчитаем количество моль углекислого газа, образовавшегося при сгорании пропана. Используем пропорцию на основе коэффициентов реакции:

\[\frac{{n_{CO_2}}}{{n_{C_3H_8}}} = \frac{{3}}{{1}}\]

Где \(n_{CO_2}\) - количество молей углекислого газа.

Теперь можем рассчитать количество молей углекислого газа:

\[n_{CO_2} = 3 \cdot n_{C_3H_8} = 3 \cdot 0,005 = 0,015\] моль

4. Рассчитаем массу углекислого газа, зная его количество молей и молярную массу:

Молярная масса углекислого газа, \(M_{CO_2}\) = 44 г/моль

Массу углекислого газа, \(m_{CO_2}\), можно найти, умножив его количество молей на молярную массу:

\[m_{CO_2} = n_{CO_2} \cdot M_{CO_2} = 0,015 \cdot 44 = 0,66\] г

Совпадает с данными в условии.

5. Аналогичным образом можно найти массу воды, образовавшейся при сгорании пропана.

Масса воды, \(m_{H_2O}\) = 0,36 г
Молярная масса воды, \(M_{H_2O}\) = 18 г/моль

Количество молей воды, \(n_{H_2O}\), можно найти, разделив массу на молярную массу:

\[n_{H_2O} = \frac{{m_{H_2O}}}{{M_{H_2O}}} = \frac{{0,36}}{{18}} = 0,02 моль\]

6. Теперь мы можем рассчитать количество молей кислорода, участвовавшего в реакции. Используем пропорцию на основе коэффициентов реакции:

\[\frac{{n_{O_2}}}{{n_{C_3H_8}}} = \frac{{5}}{{1}}\]

Где \(n_{O_2}\) - количество молей кислорода.

Рассчитаем количество молей кислорода:

\[n_{O_2} = 5 \cdot n_{C_3H_8} = 5 \cdot 0,005 = 0,025\] моль

7. Последним шагом найдем массу кислорода:

Молярная масса кислорода, \(M_{O_2}\) = 32 г/моль

Массу кислорода, \(m_{O_2}\), можно найти, умножив количество молей на молярную массу:

\[m_{O_2} = n_{O_2} \cdot M_{O_2} = 0,025 \cdot 32 = 0,8\] г

Итак, при сгорании 0,22 г пропана в избытке кислорода образуется 0,66 г углекислого газа и 0,36 г воды. Количество молей углекислого газа составляет 0,015 моль, а кислорода - 0,025 моль. Масса кислорода равна 0,8 г.