При сгорании бутана (C₄H₁₁) в кислороде образуются углекислый газ (CO₂) и вода (H₂O). Чтобы определить, сколько граммов воды образуется при сгорании 5,4 г бутана, нужно сначала записать уравнение реакции сгорания.
Полное уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[ C_4H_{10} + 13 O_2 \rightarrow 8 CO_2 + 10 H_2O \]
Теперь рассчитаем молекулярную массу бутана:
- Углерод (C): 12 г/моль × 4 = 48 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль × 10 = 10 г/моль
Итак, молекулярная масса бутана: 48 г + 10 г = 58 г/моль.
Теперь найдем, сколько молей бутана содержится в 5,4 г:
\[ \text{Количество молей бутана} = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{5,4 \text{ г}}{58 \text{ г/моль}} \approx 0,0931 \text{ моль} \]
Согласно уравнению реакции, 1 моль бутана образует 10 моль воды. Поэтому количество моль воды, которое образуется из 0,0931 моль бутана, будет:
\[ 0,0931 \text{ моль} \times 10 = 0,931 \text{ моль H}_2O \]
Теперь найдем массу образовавшейся воды. Молярная масса воды (H₂O) составляет:
- Водород (H): 1 г/моль × 2 = 2 г/моль
- Кислород (O): 16 г/моль × 1 = 16 г/моль
Таким образом, молярная масса воды: 2 г + 16 г = 18 г/моль.
Теперь рассчитаем массу воды:
\[ \text{Масса воды} = \text{количество молей} \times \text{молярная масса} = 0,931 \text{ моль} \times 18 \text{ г/моль} \approx 16,758 \text{ г} \]
Итак, при сгорании 5,4 г бутана выделится примерно 16,76 г воды.
