Як великий об єм бутану згорить, коли він реагує з 75 літрами кисню?

Для решения этой задачи нам необходимо знать уравнение горения бутана и соотношение между объемами реагирующих газов.

Уравнение горения бутана выглядит следующим образом:

\(2C_4H_{10} + 13O_2 \rightarrow 8CO_2 + 10H_2O\)

Так как мы знаем, что величина объема газов прямо пропорциональна количеству вещества, то можем записать соотношение между объемами бутана и кислорода:

\(\frac{{V_{\text{бутана}}}}{{V_{\text{кислорода}}}} = \frac{{n_{\text{бутана}}}}{{n_{\text{кислорода}}}}\)

У нас есть объём бутана (V_{бутана} = 75 л) и нам нужно найти объём бутана.

Чтобы найти количество вещества бутана и кислорода, нам понадобятся их молярные массы. Молярная масса бутана (C_4H_{10}) равна 58.12 г/моль, а молярная масса кислорода (O_2) равна 32.00 г/моль.

Теперь мы можем найти количество вещества бутана и кислорода:

\(n_{\text{бутана}} = \frac{{m_{\text{бутана}}}}{{M_{\text{бутана}}}}\)

\(n_{\text{кислорода}} = \frac{{m_{\text{кислорода}}}}{{M_{\text{кислорода}}}}\)

Подставив известные значения, получим:

\(n_{\text{бутана}} = \frac{{75}}{{58.12}} = 1.29 \text{ моль}\)

\(n_{\text{кислорода}} = \frac{{75}}{{32.00}} = 2.34 \text{ моль}\)

Используя полученные значения количества вещества, мы можем построить пропорцию и найти объём бутана:

\(\frac{{V_{\text{бутана}}}}{{V_{\text{кислорода}}}} = \frac{{n_{\text{бутана}}}}{{n_{\text{кислорода}}}}\)

\(\frac{{V_{\text{бутана}}}}{{75}} = \frac{{1.29}}{{2.34}}\)

Выразим V_{\text{бутана}}:

\(V_{\text{бутана}} = \frac{{1.29}}{{2.34}} \cdot 75 = 41.15 \text{ л}\)

Таким образом, для полного сгорания 75 л кислорода потребуется 41.15 л бутана.