Для расчета количества выделившейся теплоты при сгорании этана (C₂H₆), необходимо понять, сколько молей кислорода (O₂) у нас имеется, и, зная стехиометрию реакции, определить, сколько теплоты выделилось.
- Переведем объем кислорода в молли.
По условиям задачи мы исходили из нормальных условий (0°C и 1 атм), 1 моль газа занимает 22,4 л.
[
n(O_2) = \frac{V(O_2)}{V_{моль}} = \frac{130,5 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} \approx 5,82 , \text{моль}
]
- Определим, сколько молей этана сгорело.
Согласно уравнению реакции:
[
2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O + 650 , \text{кДж}
]
Видим, что для 2 моль этана требуется 7 моль кислорода.
Теперь можем найти, сколько молей этана сгорело, если у нас есть 5,82 моль кислорода. Используем пропорцию:
[
\frac{2 , \text{моль }C_2H_6}{7 , \text{моль }O_2} = \frac{x , \text{моль }C_2H_6}{5,82 , \text{моль }O_2}
]
Решим уравнение для (x):
[
x = \frac{2 \cdot 5,82}{7} \approx 1,66 , \text{моль }C_2H_6
]
- Теперь найдем количество выделившейся теплоты.
Согласно уравнению реакции, 2 моль этана дает 650 кДж. То есть 1 моль этана выделяет:
[
\frac{650 , \text{кДж}}{2} = 325 , \text{кДж}
]
Теперь рассчитаем теплота, выделившаяся при сгорании 1,66 моль этана:
[
Q = 1,66 , \text{моль} \cdot 325 , \text{кДж/моль} \approx 539,5 , \text{кДж}
]
Таким образом, количество выделившейся теплоты при сгорании этана с использованием 130,5 л кислорода составляет примерно 539,5 кДж.
