Какой объем воздуха требуется для сжигания бутана, чтобы образовалось 0,96 л оксида углерода (IV)? При этом принимайте

Для решения данной задачи, нужно применить балансировку химического уравнения горения бутана. Уравнение выглядит следующим образом:

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

Из уравнения видно, что при сгорании бутана образуется углекислый газ (\(CO_2\)) и вода (\(H_2O\)). Нам нужно вычислить объем кислорода (\(O_2\)), который необходим для образования 0,96 литра оксида углерода (IV). Поскольку объемы газов измеряются при одинаковых условиях, объем кислорода будет составлять примерно одну пятую часть от объема воздуха.

Сначала найдем количество вещества оксида углерода (IV) по заданному объему:

\[V_{CO_2} = n_{CO_2} \times V_{molar}\]

где \(V_{CO_2}\) - объем оксида углерода (IV) (в данном случае 0,96 л), \(n_{CO_2}\) - количество вещества оксида углерода (IV), \(V_{molar}\) - молярный объем газа при заданных условиях (обычно 22,4 литра/моль).

Теперь найдем количество вещества бутана, полностью сгоревшего в оксид углерода (IV). Поскольку они находятся в стехиометрической пропорции, мы можем написать:

\[n_{C_4H_{10}} = n_{CO_2}\]

Обратите внимание, что в уравнении сгорания бутана \(C_4H_{10}\), коэффициент перед бутаном 1, поэтому количество вещества бутана будет равно количеству вещества оксида углерода (IV).

Теперь, имея количество вещества бутана, мы можем найти количество вещества кислорода (O2), используемого в реакции. Поскольку в уравнении соотношение между бутаном и кислородом 1:13, это означает, что на одну молекулу бутана требуется 13 молекул кислорода:

\[n_{O_2} = n_{C_4H_{10}} \times 13\]

Так как мы знаем, что объем кислорода составляет примерно одну пятую часть от объема воздуха, мы можем найти объем воздуха, необходимый для сжигания бутана:

\[V_{возд} = n_{O_2} \times V_{molar} \times \frac{5}{13}\]

Теперь, подставляя все известные значения, мы можем решить задачу.

Обратите внимание, что величины объемов и количество вещества должны быть выражены в одинаковых единицах измерения. Если мы используем литры для объемов и моляры для количества вещества, все должно быть правильно.

Ответ: \(V_{возд} = n_{O_2} \times V_{molar} \times \frac{5}{13}\)