Вычислите объём воздуха в литрах (н. у.; объёмная доля кислорода составляет 20.9%), необходимого для сжигания образца полиэтилена массой 1,4 г (запишите число с точностью до десятых).

Для того чтобы вычислить объем воздуха, необходимого для сжигания полиэтилена, нужно учесть, что полиэтилен (C2H4)n сжигается до углекислого газа (CO2) и воды (H2O). Упростим расчет, используя термин "полиэтилен" как обозначение для данного вещества.

1. Составление уравнения реакции сгорания полиэтилена: \[ (C_2H_4) \rightarrow 2CO2 + 2H2O \]

2. Определение мольной массы полиэтилена: Молекулярная масса полиэтилена:

   • Углерод (C) ≈ 12 г/моль
   • Водород (H) ≈ 1 г/моль

   Для C2H4:
   (2 * 12) + (4 * 1) = 24 + 4 = 28 г/моль.

3. Определение количества молей полиэтилена: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{1.4 \text{ г}}{28 \text{ г/моль}} \approx 0.050 \text{ моль} \]

4. Определение количества кислорода, необходимого для реакции: В уравнении реакции видно, что для сгорания 1 моля полиэтилена требуется 3 моля кислорода (2 CO2 требует 2 моль, а 2 H2O — 1 моль). \[ O_2 для 0.050 \text{ моль} = 0.050 \text{ моль} \times 3 = 0.150 \text{ моль} \]

5. Объем кислорода при нормальных условиях (н. у.): При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 литра. \[ V(O_2) = 0.150 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 3.36 \text{ л} \]

6. Определение объема воздуха: Учитывая, что объемная доля кислорода в воздухе составляет 20.9%, можно вычислить объем воздуха, который содержит необходимое количество кислорода. \[ V(воздуха) = \frac{V(O_2)}{0.209} \approx \frac{3.36 \text{ л}}{0.209} \approx 16.06 \text{ л} \]

Таким образом, объем воздуха, необходимый для сжигания 1.4 г полиэтилена, составляет примерно 16.1 литр (с точностью до десятых).