Номер 5, страница 18 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Готовимся к ЕГЭ. Глава 1. Важнейшие понятия и законы химии - номер 5, страница 18.

Условие.

5. Для полного сгорания 5 л пропана (н. у.) потребуется ____ л (н. у.) кислорода. (Ответ дайте с точностью до целого числа.)

Решение.

Решение 2.

Дано:

Объем пропана $V(\text{C}_3\text{H}_8) = 5$ л (н. у.)

Найти:

Объем кислорода $V(\text{O}_2)$ — ?

Решение:

Для решения задачи необходимо составить уравнение реакции горения пропана и использовать закон объемных отношений газов.

1. Составляем уравнение реакции полного сгорания пропана ($\text{C}_3\text{H}_8$). При полном сгорании органических веществ, состоящих из углерода и водорода, образуются углекислый газ ($\text{CO}_2$) и вода ($\text{H}_2\text{O}$).

$\text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$

2. Уравниваем количество атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения (расставляем стехиометрические коэффициенты):

• Углерод (C): слева 3 атома, ставим коэффициент 3 перед $\text{CO}_2$.
  $\text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$
• Водород (H): слева 8 атомов, ставим коэффициент 4 перед $\text{H}_2\text{O}$ (так как $4 \times 2 = 8$).
  $\text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O}$
• Кислород (O): справа $3 \times 2 + 4 \times 1 = 6 + 4 = 10$ атомов. Ставим коэффициент 5 перед $\text{O}_2$ (так как $5 \times 2 = 10$).
  $\text{C}_3\text{H}_8 + 5\text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O}$

Получили сбалансированное уравнение реакции.

3. Согласно закону объемных отношений Гей-Люссака (следствие из закона Авогадро), объемы вступающих в реакцию и образующихся газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) относятся друг к другу как их стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.

Из уравнения реакции следует, что на 1 объем пропана приходится 5 объемов кислорода.

$\frac{V(\text{C}_3\text{H}_8)}{V(\text{O}_2)} = \frac{1}{5}$

4. Находим объем кислорода, необходимый для сгорания 5 л пропана. Обозначим искомый объем кислорода как $x$. Составим пропорцию:

$\frac{5 \text{ л}}{x \text{ л}} = \frac{1}{5}$

Отсюда находим $x$:

$x = 5 \times 5 \text{ л} = 25 \text{ л}$

Таким образом, для полного сгорания 5 л пропана потребуется 25 л кислорода. Ответ требуется дать с точностью до целого числа, 25 является целым числом.

Ответ: 25 л.