Чтобы вычислить объем кислорода, необходимого для сжигания 60 граммов этана (C₂H₆), сначала нужно написать уравнение реакции сгорания этана:
\[ C_2H_6 + 7 O_2 \rightarrow 2 CO_2 + 3 H_2O \]
Из уравнения видно, что на 1 моль этана необходимо 7 моль кислорода.
Теперь рассчитываем количество молей этана в 60 граммах. Молярная масса этана (C₂H₆) составляет: \[ C = 12 \, \text{г/моль} \times 2 + H = 1 \, \text{г/моль} \times 6 = 30 \, \text{г/моль} \]
Теперь находим количество молей этана в 60 г: \[ n(C_2H_6) = \frac{60 \, \text{г}}{30 \, \text{г/моль}} = 2 \, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, для 1 моля этана требуется 7 моль кислорода. Следовательно, для 2 молей этана понадобится: \[ n(O_2) = 2 \, \text{моль} \times 7 = 14 \, \text{моль} \]
Теперь, чтобы перевести моли кислорода в объем, используем закон авогадро, который гласит, что 1 моль газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) занимает объем 22.4 литра. Значит, объем кислорода можно вычислить как: \[ V(O_2) = n(O_2) \times 22.4 \, \text{л/моль} = 14 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 313.6 \, \text{л} \]
Таким образом, для сжигания 60 граммов этана требуется 313.6 литров кислорода при нормальных условиях.