Який об’єм кисню був використаний під час згоряння 15 літрів етанолу?

Чтобы решить эту задачу, нужно знать химическое уравнение баланса реакции сгорания этилового спирта (этанола).

Уравнение реакции сгорания этанола выглядит следующим образом:

\[C_2H_5OH + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O\]

Из уравнения видно, что для полного сгорания одной молекулы этанола требуется 6 молекул кислорода. Теперь нам нужно выразить это вещество в молях:

Молярная масса этанола (\(C_2H_5OH\)) равна 46 г/моль. Из этого следует, что в 15 литрах этанола содержится:

\[
\begin{align*}
\text{масса этанола} &= \text{объем} \times \text{плотность} \\
&= 15 \, \text{л} \times 0,789 \, \text{г/л} \\
&\approx 11,835 \, \text{г}
\end{align*}
\]

Далее, чтобы найти количество молей этанола, поделим его массу на молярную массу:

\[
\begin{align*}
\text{количество молей этанола} &= \frac{\text{масса этанола}}{\text{молярная масса этанола}} \\
&= \frac{11,835 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \\
&\approx 0,257 \, \text{моль}
\end{align*}
\]

Теперь мы знаем, что для полного сгорания одного моля этанола требуется 6 молекул кислорода. Следовательно, нам понадобится:

\[
\begin{align*}
\text{количество молекул кислорода} &= \text{количество молей этанола} \times 6 \\
&= 0,257 \, \text{моль} \times 6 \\
&\approx 1,542 \, \text{моль кислорода}
\end{align*}
\]

И наконец, чтобы найти объем кислорода, мы будем использовать молярный объем идеального газа (\(V = n \times V_{\text{молярный}}\)):

Молярный объем идеального газа при нормальных условиях равен 22,4 л/моль. Подставив значения, получим:

\[
\begin{align*}
\text{объем кислорода} &= \text{количество молекул кислорода} \times \text{молярный объем идеального газа} \\
&= 1,542 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \\
&\approx 34,56 \, \text{л}
\end{align*}
\]

Итак, объем кислорода, использованного во время сгорания 15 литров этанола, составляет приблизительно 34,56 литра.