Для решения этой задачи давайте используем уравнение реакции сгорания бутана (C₄H₁₀). Реакция сгорания бутана с кислородом (O₂) можно записать следующим образом:
\[ C_4H_{10} + 6 O_2 \rightarrow 4 CO_2 + 5 H_2O \]
Чтобы найти, какая масса кислорода вступила в реакцию с 2 граммами бутана, сначала надо рассчитать количество молей бутана.
Рассчитаем молекулярную массу бутана:
- Углерод (C): 12 г/моль, так как в молекуле 4 углерода, то \(4 \times 12 = 48\) г.
- Водород (H): 1 г/моль, так как в молекуле 10 водородов, то \(10 \times 1 = 10\) г.
- Полная молекулярная масса бутана: \(48 + 10 = 58\) г/моль.
Рассчитаем количество молей бутана:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{2\text{ г}}{58\text{ г/моль}} \approx 0.0345 \text{ моль} \]Посмотрим на стехиомерию реакции:
Из уравнения видно, что 1 моль бутана реагирует с 6 моль кислорода. Таким образом, для 0.0345 моль бутана потребуется: \[ n(O_2) = 0.0345 \text{ моль} \times 6 = 0.207 \text{ моль} \]Теперь найдем массу кислорода:
- Молекулярная масса кислорода (O₂) = 32 г/моль. \[ m(O_2) = n(O_2) \times M(O_2) = 0.207 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} \approx 6.624 \text{ г} \]
Таким образом, в реакцию сгорания 2 граммов бутана вступило примерно 6.624 грамма кислорода.