Какой объем углекислого газа образуется при сжигании 10 л ацетилена?

Чтобы решить данную задачу, нам нужно знать химическое уравнение реакции сжигания ацетилена. Уравнение выглядит следующим образом:

\(2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O\)

Из уравнения видно, что для сжигания одного моля ацетилена (C₂H₂) требуется пять молей кислорода (O₂) и образуется четыре моля углекислого газа (CO₂) и два моля воды (H₂O).

У нас дан объем ацетилена, а не количество молей. Для преобразования объема ацетилена в количество молей, мы должны использовать уравнение идеального газа \(V = n \cdot V_1\), где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество молей, \(V_1\) - молярный объем газа (при стандартных условиях равен 22,4 л/моль).

Таким образом, чтобы найти количество молей ацетилена, мы разделим объем ацетилена на его молярный объем:

\[n_{C_2H_2} = \frac{V_{C_2H_2}}{V_1} = \frac{10\, \text{л}}{22,4\, \text{л/моль}}\]

Подставим значение объема ацетилена в формулу и рассчитаем количество молей:

\[n_{C_2H_2} = \frac{10\, \text{л}}{22,4\, \text{л/моль}} \approx 0,446\, \text{моль}\]

Теперь, зная количество молей ацетилена, мы можем рассчитать количество молей углекислого газа, которое образуется при сжигании 10 л ацетилена. По уравнению реакции, для одного моля ацетилена образуется 4 моля углекислого газа.

Таким образом, количество молей углекислого газа можно найти умножив количество молей ацетилена на коэффициент соответствующего вещества из уравнения:

\[n_{CO_2} = 4 \cdot n_{C_2H_2}\]

Подставим значение количества молей ацетилена и рассчитаем количество молей углекислого газа:

\[n_{CO_2} = 4 \cdot 0,446\, \text{моль} = 1,784\, \text{моль}\]

Таким образом, при сжигании 10 л ацетилена образуется приблизительно 1,784 моль углекислого газа.

Если необходимо найти объем углекислого газа, то мы поступаем наоборот, используем уравнение идеального газа \(V = n \cdot V_1\). Подставляем количество молей углекислого газа и молярный объем газа:

\[V_{CO_2} = n_{CO_2} \cdot V_1\]

Подставим значение количества молей углекислого газа и рассчитаем объем углекислого газа:

\[V_{CO_2} = 1,784\, \text{моль} \cdot 22,4\, \text{л/моль} \approx 39,897\, \text{л}\]

Таким образом, объем углекислого газа, образующегося при сжигании 10 л ацетилена, составляет около 39,897 литров.