Номер 4, страница 117 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

11. Первоначальные представления об органических веществах. Проверьте себя - номер 4, страница 117.

Условие.

4. Рассчитайте объём кислорода, необходимого для полного сгорания 17,6 г пропана. (Ответ округлите с точностью до десятых.)

Решение.

Решение 2.

Дано:

масса пропана $m(C_3H_8) = 17.6 \text{ г}$

В системе СИ:
$m(C_3H_8) = 0.0176 \text{ кг}$

Найти:

объём кислорода $V(O_2)$ - ?

Решение:

1. Для решения задачи необходимо составить уравнение реакции полного сгорания пропана. Пропан ($C_3H_8$) является углеводородом, при его полном сгорании в кислороде ($O_2$) образуются углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$).

Запишем и уравняем химическую реакцию:

$C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O$

2. Рассчитаем молярную массу пропана ($C_3H_8$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева ($Ar(C) \approx 12 \text{ а.е.м.}$, $Ar(H) \approx 1 \text{ а.е.м.}$):

$M(C_3H_8) = 3 \cdot Ar(C) + 8 \cdot Ar(H) = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 = 44 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число молей) пропана, содержащегося в 17,6 г, по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(C_3H_8) = \frac{m(C_3H_8)}{M(C_3H_8)} = \frac{17.6 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 0.4 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, для сгорания 1 моль пропана требуется 5 моль кислорода. Найдем количество вещества кислорода, необходимое для сгорания 0,4 моль пропана, исходя из стехиометрического соотношения:

$\frac{n(C_3H_8)}{1} = \frac{n(O_2)}{5}$

$n(O_2) = 5 \cdot n(C_3H_8) = 5 \cdot 0.4 \text{ моль} = 2.0 \text{ моль}$

5. Рассчитаем объём кислорода. В условии задачи не указаны температура и давление, поэтому принимаем нормальные условия (н.у.). При нормальных условиях молярный объём любого газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль. Объём газа рассчитывается по формуле $V = n \cdot V_m$:

$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = 2.0 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 44.8 \text{ л}$

Согласно условию, ответ необходимо округлить до десятых. Полученное значение 44,8 л уже представлено с необходимой точностью.

Ответ: 44,8 л.