Құрамында 5% қоспасы бар 60г бутадиенді жағуға жұмсалатын оттек көлемі: (130,04л)

Бутадиеннің жану реакциясын қарастырайық:

1. Бутадиеннің химиялық формуласы: C4H6

2. Бутадиеннің 5% қоспасы: 60 г × 5% = 3 г бутадиен.

3. Бутадиеннің молекулярлық массасы:

   • C (углерод) = 12 г/моль,
   • H (сутек) = 1 г/моль.
   • C4H6 = (4 × 12) + (6 × 1) = 48 + 6 = 54 г/моль.

4. Бутадиеннің моль саны: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{3 \text{ г}}{54 \text{ г/моль}} = 0.0556 \text{ моль}. \]

5. Оттектің жану реакциясы (белгілі толық жану реакциясы): \[ 2C_4H_6 + 11O_2 \rightarrow 8CO_2 + 6H_2O. \] Бұл реакция 2 молекула бутадиен үшін 11 молекула оттек қажет.

6. Оттегінің молекулярлық массасы: O2 = 32 г/моль.

7. Бутадиеннің 1 молекуласына қажетті оттектің моль саны: \[ \text{1 моль бутадиеннің оттегі} = \frac{11}{2} = 5.5 \text{ моль O2}. \]

8. Оттек көлемі: \[ n(O_2) = 0.0556 \text{ моль} \times 5.5 = 0.3058 \text{ моль O2}. \]

9. Оттек көлемін анықтау: Газдардың идеал күйі заңы бойынша (бір моль газ 22.4 литр): \[ V = n \times 22.4 \text{ л/моль} = 0.3058 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 6.85 \text{ л}. \]

Бұл жерде 130,04 л деп көрсетілген көлем, бәлкім, кейінгі есептеулер немесе қоспалардың толық көлемі болып табылады, бірақ кез келген жағдайда, мен жоғарыдағы есептеулеріміздің негізінде 130,04 л көлемі деген дұрыс емес.

Сондықтан, оттек көлемі шамамен 6.85 л айналасында.

Әрине, түсінікті етуге тырысамын. Будандиеннің жануына қажетті оттектің көлемін қалай есептетеміз, соны кезең-кезеңімен қарастырайық:

1. Будандиеннің мөлшерін анықтаймыз

• 60 грамм бутадиеннің 5%-ы: \[ 60 \text{ г} \times 0.05 = 3 \text{ г бутадиен}. \]

2. Будандиеннің молекулярлық массасын табамыз

• Будандиеннің формуласы: C4H6
  • Көміртек (C) = 12 г/моль (4 атом)
  • Сутек (H) = 1 г/моль (6 атом)
  • Молекулярлық масса: \[ (4 \times 12) + (6 \times 1) = 48 + 6 = 54 \text{ г/моль}. \]

3. Будандиеннің моль санын есептейміз

• Будандиеннің моль саны: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{3 \text{ г}}{54 \text{ г/моль}} \approx 0.0556 \text{ моль}. \]

4. Оттектің қажетті мөлшерін анықтаймыз

• Будандиеннің жану реакциясы: \[ 2 \text{C}_4\text{H}_6 + 11 \text{O}_2 \rightarrow 8 \text{CO}_2 + 6 \text{H}_2\text{O}. \]

  • Бұл реакцияда 2 моль бутадиен 11 моль оттектен толық жануына қажет.

• 1 моль бутадиенге қажетті оттек: \[ \frac{11}{2} = 5.5 \text{ моль O}_2. \]

5. Үшінші пункттегі моль саны мен оттек моль санын анықтаймыз

• 3 грамм бутадиенге қажетті оттектің моль саны: \[ n(O_2) = 0.0556 \text{ моль C}_4\text{H}_6 \times 5.5 \approx 0.3058 \text{ моль O}_2. \]

6. Оттектің көлемін есептейміз

• 1 моль газ стандартты жағдайларда 22.4 литр.
• Оттек көлемі: \[ V = n(O_2) \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 0.3058 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 6.85 \text{ л O}_2. \]

Қорытынды

Нәтижесінде, 3 грамм бутадиенді жағу үшін қажетті оттектің көлемі шамамен 6.85 литр.

Егер 130,04 литр деп айтылған болса, бұл вероятно, басқа жағдайға немесе көлемді есептеуге қатысты болуы мүмкін. 3 грамм бутадиен үшін қажет көлем – 6.85 литр.