Сколько воздуха (н.у) необходимо для сгорания 0,28 г пропилового спирта, если массовая доля кислорода в воздухе

Для решения данной задачи, нам необходимо определить, сколько кислорода содержится в 0,28 г пропилового спирта, а затем выяснить, сколько воздуха требуется для полного сгорания этого количества спирта.

Шаг 1: Определение количества кислорода в 0,28 г пропилового спирта.
Для этого нам понадобится молярная масса пропилового спирта (C3H8O), которая равна 60,1 г/моль.
Составим стехиометрическое уравнение реакции сгорания пропилового спирта:
\[C3H8O + 5O2 \rightarrow 3CO2 + 4H2O\]
Из этого уравнения видно, что для полного сгорания одной молекулы пропилового спирта требуется 5 молекул кислорода.
Теперь мы можем посчитать количество кислорода в 0,28 г пропилового спирта.

\[Молярное\;количество\;пропилового\;спирта = \frac{масса\;пропилового\;спирта}{молярная\;масса\;пропилового\;спирта}\]
\[Молярное\;количество\;пропилового\;спирта = \frac{0,28\;г}{60,1\;г/моль} \approx 0,00465\;моль\;пропилового\;спирта\]
\[Молярное\;количество\;кислорода = 5 \times Молярное\;количество\;пропилового\;спирта\]
\[Молярное\;количество\;кислорода = 5 \times 0,00465\;моль \approx 0,0233\;моль\;кислорода\]
Важно отметить, что это количество кислорода получается от полного сгорания 0,28 г пропилового спирта.

Шаг 2: Определение количества воздуха (н.у) для сгорания данного количества кислорода.
Если массовая доля кислорода в воздухе составляет 23%, то массовая доля азота будет равна разности между 100% и 23%, то есть 77%.
С помощью молярных масс кислорода и азота (28,97 г/моль и 31,01 г/моль соответственно) и их массовых долей можно определить количество воздуха, необходимое для сгорания 0,0233 моль кислорода.

Шаг 3: Расчет массы воздуха (н.у).
Для расчета количества воздуха в молях, используем следующее соотношение:
\[\frac{моль\;кислорода}{моль\;азота} = \frac{массовая\;доля\;кислорода}{массовая\;доля\;азота}\]

Подставим известные значения:
\[\frac{моль\;кислорода}{моль\;азота} = \frac{0,0233}{1} = 0,0233\]
\[\frac{массовая\;доля\;кислорода}{массовая\;доля\;азота} = \frac{0,23}{0,77} \approx 0,299\]

Следовательно, получаем уравнение:
\[0,0233 = x \times 0,299\]
где \(x\) - количество моль азота, содержащегося в необходимом количестве воздуха для сгорания 0,0233 моль кислорода.

Решаем уравнение:
\[x \approx \frac{0,0233}{0,299} \approx 0,078\;моль\;азота\]

Шаг 4: Расчет массы воздуха (н.у).
Теперь, когда у нас есть количество молекул азота, можно посчитать массу воздуха (н.у) с помощью молярной массы азота (28,97 г/моль).

\[Масса\;азота = моль\;азота \times молярная\;масса\;азота\]
\[Масса\;азота = 0,078\;моль \times 28,97\;г/моль \approx 2,26\;г\;азота\]

Теперь мы знаем, что для полного сгорания 0,28 г пропилового спирта необходимо около 2,26 г воздуха (н.у).

Ответ: Для сгорания 0,28 г пропилового спирта требуется около 2,26 г воздуха (н.у) с учетом массовой доли кислорода в воздухе 23%.