Решите задачу, используя закон объёмных соотношений. Какой объем кислорода необходим для сжигания 30м³ газа бутана C4H10. Продукты реакции: CO2 и H2O

Для решения задачи с использованием закона объёмных соотношений, начнем с того, что у нас есть уравнение горения бутана (C₄H₁₀) в кислороде (O₂). Уравнение выглядит следующим образом:

\[ C₄H₁₀ + O₂ \rightarrow CO₂ + H₂O \]

Сначала необходимо составить сбалансированное уравнение реакции. При сжигании одного моля бутана образуется 4 моля углекислого газа (CO₂) и 5 молей воды (H₂O). Уравнение реакции будет выглядеть так:

\[ C₄H₁₀ + 13/2 O₂ \rightarrow 4 CO₂ + 5 H₂O \]

Таким образом, за один моль бутана требуется 6.5 моль кислорода:

\[ 1 \, \text{моль C₄H₁₀} : 6.5 \, \text{моль O₂} \]

Теперь перейдем к объёмам: по закону Авогадро, одинаковые объёмы газов, при равных условиях (температуре и давлении), содержат одинаковое число молекул. Это означает, что мы можем использовать объёмы в литрах или кубометрах вместо моль.

Так как у нас есть 30 м³ газа бутана, нам нужно найти, сколько кислорода потребуется для его полного сгорания:

\[ 30 \, \text{м³ C₄H₁₀} \cdot \left( \frac{13/2 \, \text{моль O₂}}{1 \, \text{моль C₄H₁₀}} \right) = 30 \, \text{м³ C₄H₁₀} \cdot 6.5 \, \text{моль O₂} = 30 \cdot 6.5 = 195 \, \text{м³ O₂} \]

Таким образом, для сжигания 30 м³ газа бутана потребуется 195 м³ кислорода.