Какова масса и объем оксида углерода(IV), образующегося в результате сгорания 44,8 л (н.у.) пропена? Какой объем

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие факты из химии:

1. Для полного сгорания органического вещества, такого как пропен, требуется кислород.
2. Оксид углерода(IV) образуется в результате сгорания углеводородов.
3. Объем газов изменяется прямо пропорционально количеству вещества (при постоянных условиях температуры и давления).

Шаг 1: Рассчитаем мольное количество пропена

Для начала, мы знаем, что объем пропена равен 44,8 л (н.у.). Чтобы перевести это значение в мольное количество, мы будем использовать уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где P - давление (постоянное при данной задаче), V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (постоянная при данной задаче).

Мы можем переписать это уравнение в следующем виде:

\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\]

Давайте подставим известные значения:

P = 1 атм (так как условия нормальной температуры и давления, н.у., предполагают давление 1 атм)
V = 44,8 л
Р = 0,0821 атм·л/моль·К (универсальная газовая постоянная)
T = 273 К (температура при н.у.)

\[n = \frac{{44,8 \,л \cdot 1 \,атм}}{{0,0821 \,атм \cdot л/моль \cdot К \cdot 273 \,К}}\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[n \approx 1,68 \,моль\]

Итак, мы имеем примерно 1,68 моль пропена.

Шаг 2: Рассчитаем массу оксида углерода(IV)

Теперь мы должны рассчитать массу оксида углерода(IV), образующегося в результате сгорания пропена. Для этого нам потребуется знать молярную массу оксида углерода(IV), а также сбалансированное химическое уравнение сгорания пропена.

Пусть молярная масса оксида углерода(IV) равна 44 г/моль.

Согласно сбалансированному химическому уравнению:

\[C_3H_6 + 4O_2 \rightarrow 3CO_2 + 3H_2O\]

мы видим, что для полного сгорания одной моли пропена будет производиться три моли оксида углерода(IV). Следовательно, для 1,68 моль пропена, мы можем рассчитать массу оксида углерода(IV):

\[масса = молярная \,масса \times количество \,молей\]
\[масса = 44 \,г/моль \times 1,68 \,моль\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[масса \approx 73,92 \,г\]

Итак, масса оксида углерода(IV), образующегося в результате сгорания 44,8 л пропена составляет приблизительно 73,92 г.

Шаг 3: Рассчитаем объем кислорода

Наконец, мы должны определить объем кислорода, необходимого для полного сгорания пропена. Поскольку химическое уравнение сгорания пропена показывает, что для каждой моли пропена требуется 4 моли кислорода, мы можем определить объем кислорода, используя следующую пропорцию:

\[\frac{{объем \,кислорода}}{{нужное \,количество \,молей \,кислорода}} = \frac{{44,8 \,л}}{{1,68 \,моль}}\]

Решая эту пропорцию, получаем:

\[объем \,кислорода \approx \frac{{44,8 \,л \cdot 4}}{{1,68 \,моль}}\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[объем \,кислорода \approx 106,67 \,л\]

Итак, для полного сгорания 44,8 л (н.у.) пропена потребуется примерно 106,67 л кислорода.

Важно помнить, что результаты расчета могут немного отличаться в зависимости от точности использованных значений констант и округления.