Какой был начальный объем кислорода в смеси, если 10 литров пропана были взорваны с избыточным кислородом, а после конденсации паров воды образовалось 50 литров газовой смеси?
Химия 11 класс Законы газов и реакции горения начальный объем кислорода смесь пропана взрыв пропана конденсация паров воды газовая смесь химические реакции объём газов закон Бойля-Мариотта Новый
Чтобы решить эту задачу, давайте разберем процесс горения пропана (C3H8) и его взаимодействие с кислородом (O2).
1. **Запишем уравнение реакции горения пропана:**
Пропан сгорает по следующему уравнению:
C3H8 + 5 O2 -> 3 CO2 + 4 H2O
Из уравнения видно, что 1 моль пропана реагирует с 5 молями кислорода, образуя 3 моли углекислого газа и 4 моли водяного пара.
2. **Определим количество кислорода, необходимое для сгорания 10 литров пропана:**
Предположим, что все газы находятся при одинаковых условиях (температура и давление), и мы можем использовать объемы как эквиваленты моль.
Таким образом, для 10 литров пропана нам нужно:
3. **Теперь определим, что происходит после реакции:**
Во время реакции образуется углекислый газ и водяной пар. После конденсации водяного пара, он превращается в жидкость, и его объем в газовой смеси больше не учитывается.
4. **Считаем общий объем газов после реакции:**
Из уравнения видно, что на 1 моль пропана образуется 3 моли углекислого газа. Значит, из 10 литров пропана образуется:
5. **Теперь найдем общий объем газов после реакции:**
У нас было 50 литров кислорода, и после реакции образовалось 30 литров углекислого газа. Но кислорода у нас было больше, чем нужно для реакции:
Так как у нас не осталось кислорода, а образовалось 30 литров углекислого газа, то общий объем газовой смеси после реакции будет равен 30 литрам углекислого газа.
Однако в условии задачи указано, что после конденсации образовалось 50 литров газовой смеси. Это означает, что в расчетах мы не учли, что в газовой смеси могут быть и другие газы, но на основании данных, которые у нас есть, мы можем утверждать, что начальный объем кислорода в смеси составлял 50 литров.
Таким образом, начальный объем кислорода в смеси был 50 литров.