Определите объем (в литрах, н.у.) циклобутана, который был использован при получении 14,5 г бутана

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать знания о молярной массе и молярном объеме газа. Для начала рассчитаем количество вещества бутана, которое содержится в 14,5 г.

Шаг 1: Найдите молярную массу бутана.
Бутан (C4H10) состоит из 4 атомов углерода и 10 атомов водорода. Молярная масса углерода равна примерно 12,01 г/моль, а молярная масса водорода равна примерно 1,01 г/моль.

\(Молярная\ масса\ C4H10 = 4 \times \\ (молярная\ масса\ C) + 10 \times (молярная\ масса\ H)\)

\(Молярная\ масса\ C4H10 = 4 \times 12,01 \, г/моль + 10 \times 1,01 \, г/моль\)

\(Молярная\ масса\ C4H10 = 58,12 \, г/моль\)

Шаг 2: Рассчитайте количество молей бутана.

Мы знаем, что масса, выраженная в граммах, равна количеству вещества, выраженному в молях, умноженному на их молярную массу.

\(Масса = Количество\ молей \times Молярная\ масса\)

Чтобы найти количество молей, мы можем перестроить эту формулу.

\(Количество\ молей = \frac{Масса}{Молярная\ масса}\)

Подставим известные значения:

\(Количество\ молей\ бутана = \frac{14,5 \, г}{58,12 \, г/моль}\)

\(Количество\ молей\ бутана \approx 0,25 \, моль\)

Шаг 3: Переведите количество молей в объем, используя молярный объем газа.

Молярный объем газа - это объем, занимаемый одним молем вещества при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атмосфера). Для идеального газа молярный объем равен 22,4 л.

\(Объем = Количество\ молей \times Молярный\ объем\)

Подставим значения:

\(Объем\ бутана = 0,25 \, моль \times 22,4 \, л/моль\)

\(Объем\ бутана \approx 5,6 \, л\)

Таким образом, объем циклобутана, использованного при получении 14,5 г бутана, составляет приблизительно 5,6 литра (н.у.).