Сначала найдем уравнение реакции сжигания этана (C₂H₆):
\[ \text{C}_2\text{H}_6 + 7 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{CO}_2 + 3 \text{H}_2\text{O} \]
Согласно уравнению, на 1 моль этана требуется 7 моль кислорода.
Рассчитаем количество молей этана в 30 г:
- Молярная масса этана (C₂H₆):
- Углерод (C): 12 г/моль × 2 = 24 г
- Водород (H): 1 г/моль × 6 = 6 г
- Общая молярная масса = 24 г + 6 г = 30 г/моль
Количество молей этана в 30 г: \[ n_{\text{C}_2\text{H}_6} = \frac{m}{M} = \frac{30 \, \text{г}}{30 \, \text{г/моль}} = 1 \, \text{моль} \]
- Молярная масса этана (C₂H₆):
Определим количество молей кислорода, необходимое для сжигания этого количества этана: По уравнению реакции, для 1 моля этана требуется 7 моль кислорода.
\[ n_{\text{O}_2} = 1 \, \text{моль} \times 7 = 7 \, \text{моль} \]
Теперь найдем объем кислорода при нормальных условиях (НУ, T = 0°C, P = 1 атм): При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
\[ V_{\text{O}_2} = n_{\text{O}_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 7 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 156.8 \, \text{л} \]
Итак, объем кислорода, необходимый для сжигания 30 г этана, составляет 156.8 литров.