Яким буде обсяг вуглекислого газу, утвореного під час згоряння 25 літрів бутену?

Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать химическую реакцию сгорания бутена и использовать соответствующие коэффициенты реакции для подсчёта объема образовавшегося углекислого газа.

Сначала давайте составим уравнение реакции сгорания бутена:

\[C_4H_{10} + 6O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O\]

Из уравнения видно, что при сгорании одной молекулы бутена образуется 4 молекулы углекислого газа (CO2). Теперь мы можем использовать эти коэффициенты для расчёта.

1. Переведём 25 литров бутена в моль:
Объем газа можно перевести в количество веществ, используя уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества, \(R\) - газовая постоянная и \(T\) - температура. При условиях стандартной температуры и давления (0 °C и 1 атмосфера), можно считать, что 1 моль газа занимает объем 22,4 литра.
Таким образом, количество молей бутена будет:
\[n = \frac{V}{V_{\text{мольного}}} = \frac{25 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}}\]

2. Рассчитаем количество молей углекислого газа:
Используя коэффициенты реакции, мы знаем, что 1 моль бутена образует 4 моли углекислого газа. Поэтому, чтобы получить количество молей углекислого газа, умножим количество молей бутена на соответствующий коэффициент:
\[n_{CO_2} = n_{C_4H_{10}} \cdot \frac{4 \, \text{моль CO_2}}{1 \, \text{моль C_4H_{10}}}\]

3. Наконец, рассчитаем объем углекислого газа:
Объем углекислого газа может быть переведен в литры, используя обратную конверсию:
Объем углекислого газа будет равен количеству молей, умноженному на мольный объем:
\[V_{CO_2} = n_{CO_2} \cdot V_{\text{мольного}} = n_{CO_2} \cdot 22,4 \, \text{л/моль}\]

Проведем все расчеты:

\[n = \frac{25 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 1,116 \, \text{моль}\]

\[n_{CO_2} = 1,116 \, \text{моль} \cdot \frac{4 \, \text{моль CO_2}}{1 \, \text{моль C_4H_{10}}} = 4,464 \, \text{моль CO_2}\]

\[V_{CO_2} = 4,464 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} \approx 100,06 \, \text{л}\]

Таким образом, объем углекислого газа, образовавшегося при сгорании 25 литров бутена, составляет около 100,06 литров.