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:
$$C3H8O+5O2\to 3CO2+4H2O$$
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.

$$Молярноеколичествопропиловогоспирта=\frac{массапропиловогоспирта}{молярнаямассапропиловогоспирта}$$
$$Молярноеколичествопропиловогоспирта=\frac{0,28г}{60,1г/моль}\approx 0,00465мольпропиловогоспирта$$
$$Молярноеколичествокислорода=5\times Молярноеколичествопропиловогоспирта$$
$$Молярноеколичествокислорода=5\times 0,00465моль\approx 0,0233молькислорода$$
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:
$$\frac{молькислорода}{мольазота}=\frac{массоваядолякислорода}{массоваядоляазота}$$

Подставим известные значения:
$$\frac{молькислорода}{мольазота}=\frac{0,0233}{1}=0,0233$$
$$\frac{массоваядолякислорода}{массоваядоляазота}=\frac{0,23}{0,77}\approx 0,299$$

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:
$$x\approx \frac{0,0233}{0,299}\approx 0,078мольазота$$

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).

$$Массаазота=мольазота\times молярнаямассаазота$$
$$Массаазота=0,078моль\times 28,97г/моль\approx 2,26газота$$

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%.