Яка кількість етану була спалена, якщо для цього було використано 6,5 л повітря (н.у)? Який об єм етану було згоріло?

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать знание о законе объемно-пространственных соотношений газов, который утверждает, что для реакций газов об их реакционных объемах можно сказать следующее:

\(aA + bB \rightarrow cC + dD\)

где \(a\), \(b\), \(c\) и \(d\) - это коэффициенты стехиометрии для соответствующих веществ, а \(A\), \(B\), \(C\) и \(D\) - это газы. Их объемные отношения, выраженные через коэффициенты стехиометрии, будут следующими:

\(\frac{V_A}{a} = \frac{V_B}{b} = \frac{V_C}{c} = \frac{V_D}{d}\)

Теперь, перейдем к задаче. У нас есть спаленный этиловый газ (этан), и нам нужно найти его объем.

По условию задачи, мы знаем, что объем использованного воздуха составляет 6,5 литра (нормальных условий). Поскольку у нас нет информации о коэффициентах стехиометрии или мольном соотношении этану к воздуху, мы не можем найти точный объем этана по этой информации.

Однако, если мы предположим, что реакция происходит с полным окислением этана, то уравнение реакции будет следующим:

\(2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O\)

В этом уравнении мы видим, что для каждых 2 моль этана, нам нужно 7 молей \(O_2\) для полного окисления. Используя это соотношение, мы можем определить, сколько молей этана было сожжено.

По закону Гей-Люссака для объемных соотношений газов, объемные отношения также выполняются для молей. Таким образом, мы можем записать следующее соотношение:

\(\frac{n_{C_2H_6}}{2} = \frac{n_{O_2}}{7}\)

Здесь \(n_{C_2H_6}\) обозначает количество молей этана, а \(n_{O_2}\) обозначает количество молей кислорода.

Теперь мы можем использовать информацию о количестве использованного воздуха (6,5 литра) и концентрации \(O_2\) в атмосфере (примерно 21%) для определения молей кислорода.

Объем кислорода можно выразить через количество молей и его молярный объем, зная, что 1 моль газа при нормальных условиях составляет около 22,4 литра:

\(V_{O_2} = n_{O_2} \times 22,4\) л

Тогда, используя информацию о концентрации \(O_2\) в атмосфере (0,21), мы можем записать следующее соотношение:

\(V_{O_2} = 6,5 \, \text{л} \times 0,21\)

Теперь, имея объем кислорода, мы можем найти количество молей \(O_2\) по его объему:

\(n_{O_2} = \frac{V_{O_2}}{22,4}\)

Используя соотношение молей между этаном и кислородом, мы можем найти количество молей этана:

\(n_{C_2H_6} = 2 \times \frac{n_{O_2}}{7}\)

и, наконец, определить его объем:

\(V_{C_2H_6} = n_{C_2H_6} \times 22,4\) л

Надеюсь, это поможет вам решить задачу и найти количество сожженного этана и его объем.