Номер 4-53, страница 49 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

4.5. Кислород. Горение. Расчеты по уравнениям реакций горения. Глава 4. Газы. Кислород. Горение - номер 4-53, страница 49.

Условие.

4-53. Вычислите объем углекислого газа (н.у.) и массу воды, которые образуются при сгорании 8,6 г гексана $C_6H_{14}$.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{C}_6\text{H}_{14}) = 8,6 \text{ г}$

Найти:

$V(\text{CO}_2) - ?$
$m(\text{H}_2\text{O}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции полного сгорания гексана ($\text{C}_6\text{H}_{14}$). При сгорании углеводородов в избытке кислорода образуются углекислый газ ($\text{CO}_2$) и вода ($\text{H}_2\text{O}$). Сбалансируем уравнение:
$2\text{C}_6\text{H}_{14} + 19\text{O}_2 \rightarrow 12\text{CO}_2 + 14\text{H}_2\text{O}$

2. Рассчитаем молярную массу гексана ($\text{C}_6\text{H}_{14}$), используя относительные атомные массы: $Ar(\text{C})=12$, $Ar(\text{H})=1$.
$M(\text{C}_6\text{H}_{14}) = 6 \cdot 12 + 14 \cdot 1 = 72 + 14 = 86 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число моль) гексана в 8,6 г:
$n(\text{C}_6\text{H}_{14}) = \frac{m(\text{C}_6\text{H}_{14})}{M(\text{C}_6\text{H}_{14})} = \frac{8,6 \text{ г}}{86 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

4. Используя стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции, найдем количество вещества продуктов.

Вычисление объема углекислого газа (н.у.)

Из уравнения реакции следует, что из 2 моль $\text{C}_6\text{H}_{14}$ образуется 12 моль $\text{CO}_2$. Соотношение количеств веществ:
$n(\text{CO}_2) = n(\text{C}_6\text{H}_{14}) \cdot \frac{12}{2} = 0,1 \text{ моль} \cdot 6 = 0,6 \text{ моль}$

Объем газа при нормальных условиях (н.у.) вычисляется по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ - молярный объем газа, равный 22,4 л/моль.
$V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \cdot V_m = 0,6 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 13,44 \text{ л}$

Ответ: объем углекислого газа, образовавшегося в результате реакции, составляет 13,44 л.

Вычисление массы воды

Из уравнения реакции следует, что из 2 моль $\text{C}_6\text{H}_{14}$ образуется 14 моль $\text{H}_2\text{O}$. Соотношение количеств веществ:
$n(\text{H}_2\text{O}) = n(\text{C}_6\text{H}_{14}) \cdot \frac{14}{2} = 0,1 \text{ моль} \cdot 7 = 0,7 \text{ моль}$

Рассчитаем молярную массу воды ($\text{H}_2\text{O}$), используя относительные атомные массы: $Ar(\text{H})=1$, $Ar(\text{O})=16$.
$M(\text{H}_2\text{O}) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$

Масса воды вычисляется по формуле $m = n \cdot M$.
$m(\text{H}_2\text{O}) = n(\text{H}_2\text{O}) \cdot M(\text{H}_2\text{O}) = 0,7 \text{ моль} \cdot 18 \text{ г/моль} = 12,6 \text{ г}$

Ответ: масса воды, образовавшейся в результате реакции, составляет 12,6 г.