Чтобы решить задачу, сначала запишем уравнение реакции между углеродом и кислородом, в результате которой образуется углекислый газ (CO₂):
\[ C + O_2 \rightarrow CO_2 \]
Из уравнения видно, что 1 моль углерода реагирует с 1 молью кислорода, образуя 1 моль углекислого газа.
Следующий шаг – найти, сколько моль углекислого газа содержится в 67,2 литрах. Чтобы это сделать, воспользуемся идеальным газом. При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 литра.
Сначала определим число молей CO₂:
\[ n = \frac{V}{V_m} = \frac{67,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 3 \, \text{моль} \]
Теперь, зная, что на образование 1 моля CO₂ требуется 1 моль углерода и 1 моль кислорода, нам нужно 3 моль углерода и 3 моль кислорода.
Теперь найдем массу углерода. Молярная масса углерода (C) составляет 12 г/моль, поэтому:
\[ m = n \cdot M = 3 \, \text{моль} \cdot 12 \, \text{г/моль} = 36 \, \text{г} \]
Для кислорода, молярная масса (O₂) равна 32 г/моль. Поскольку нам нужно 3 моля кислорода, вычислим объем:
\[ V = n \cdot V_m = 3 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 67,2 \, \text{л} \]
Таким образом, для получения 67,2 л углекислого газа потребуется 36 г углерода и 67,2 л кислорода.