Чтобы решить задачу, нужно сначала записать уравнение реакции прогорания пропана (C₃H₈) с кислородом (O₂) и определить соотношение между реагентами и продуктами.
Запишем уравнение реакции: \[ C₃H₈ + O₂ \rightarrow CO₂ + H₂O \]
Определим массовые доли веществ:
Молярная масса пропана (C₃H₈):
- C: 12.01 г/моль × 3 = 36.03 г/моль
- H: 1.008 г/моль × 8 = 8.064 г/моль
- ММ(C₃H₈) = 36.03 + 8.064 = 44.094 г/моль
Молярная масса углекислого газа (CO₂):
- C: 12.01 г/моль
- O: 16.00 г/моль × 2 = 32.00 г/моль
- ММ(CO₂) = 12.01 + 32.00 = 44.01 г/моль
- Составим уравнение реакции: \[ C₃H₈ + 5 O₂ \rightarrow 3 CO₂ + 4 H₂O \]
Из уравнения видно, что 1 моль пропана реагирует с 5 молями кислорода и образует 3 моля углекислого газа.
- Найдем количество углекислого газа, который образуется:
- Масса CO₂ = 92 г
- Количество молей CO₂: \[ n(CO₂) = \frac{m}{M} = \frac{92\, г}{44.01\, г/моль} \approx 2.09\, моль \]
По уравнению реакции, 1 моль C₃H₈ дает 3 моля CO₂: \[ n(C₃H₈) = \frac{1}{3} n(CO₂) = \frac{1}{3} \times 2.09\, моль \approx 0.696\, моль \]
Теперь найдём массу пропана: \[ m(C₃H₈) = n(C₃H₈) \times M(C₃H₈) = 0.696\, моль \times 44.094\, г/моль \approx 30.7\, г \]
Таким образом, масса пропана, которая должна прореагировать с кислородом, составляет примерно 30.7 г.