При сжигании газа в газовой плите происходит реакция: C2H8 + 502 - 3CO2 + 4H20. Определи, какое количество углекислого газа СО, и какая масса воды H2О попадают при этом в воздух,…

Для решения задачи начнем с уравнения реакции сжигания газа. У нас есть следующее уравнение реакции:

\[ \text{C}_2\text{H}_8 + 5\text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} \]

Согласно этому уравнению, на каждый 1 моль бутана \( C_2H_8 \) требуется 5 моль кислорода \( O_2 \), чтобы получить 3 моль углекислого газа \( CO_2 \) и 4 моль воды \( H_2O \).

Шаг 1: Определение моль углекислого газа

Сначала определим, сколько моль углекислого газа \( CO_2 \) образуется при сгорании 3 моль кислорода. Чтобы это сделать, используем коэффициенты из уравнения реакции.

• Согласно уравнению, 5 моль кислорода производят 3 моль углекислого газа.
• Следовательно, если у нас 3 моль кислорода, можем найти количество углекислого газа, используя пропорцию:

\[ \frac{5 \text{ (моль } O_2)}{3 \text{ (моль } CO_2)} = \frac{3 \text{ (моль } O_2)}{x \text{ (моль } CO_2)} \]

Теперь решим уравнение для \( x \):

\[ x = \frac{3 \times 3}{5} = \frac{9}{5} = 1.8 \text{ моль } CO_2 \]

Шаг 2: Определение массы воды

Теперь найдем количество водяного пара \( H_2O \), образующегося при сжигании 3 моль кислорода. Для этого также используем пропорцию:

• Согласно уравнению, 5 моль кислорода производят 4 моль воды.
• Таким образом, используя аналогичную пропорцию:

\[ \frac{5 \text{ (моль } O_2)}{4 \text{ (моль } H_2O)} = \frac{3 \text{ (моль } O_2)}{y \text{ (моль } H_2O)} \]

Решим для \( y \):

\[ y = \frac{3 \times 4}{5} = \frac{12}{5} = 2.4 \text{ моль } H_2O \]

Шаг 3: Вычисляем массу воды

Теперь, чтобы найти массу воды, используем молекулярную массу \( H_2O \):

• Молярная масса \( H_2O \) = 2 (водород) + 16 (кислород) = 18 г/моль.

Теперь найдем массу 2.4 моля воды:

\[ m(H_2O) = n(H_2O) \times M(H_2O) = 2.4 \text{ моль} \times 18 \text{ г/моль} = 43.2 \text{ г} \]

Ответ:

Таким образом, при сжигании 3 моль кислорода:

• Количество углекислого газа \( CO_2 \) = 1.8 моль.
• Масса воды \( H_2O \) = 43.2 г.