Условие задачи

Составьте уравнение реакции полного сгорания пропана. Какой объём кислорода необходим для сжигания 20 л пропана? Какой объём углекислого газа при этом образуется?

Решение

Мы имеем дело с задачей по химии (химия, стехиометрия реакций горения).

1. Определим уравнение реакции полного сгорания пропана. Пропан имеет формулу C₃H₈. При полном сгорании углеводород реагирует с кислородом (О₂) с образованием углекислого газа (CO₂) и воды (H₂O). Составим уравнение и уравновесим его:

C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

Проверим баланс по атомам:
– Углерод: слева 3, справа 3.
– Водород: слева 8, справа 4×2 = 8.
– Кислород: слева 5×2 = 10, справа 3×2 (в CO₂) + 4×1 (в H₂O) = 6 + 4 = 10.

2. На основе закона Авогадро: при одинаковых условиях одинаковые количества молей газа занимают одинаковый объём. Из стехиометрии уравнения видно, что на 1 моль (или любой объём) пропана необходимо 5 моль кислорода для полного сгорания. Таким образом, если у нас 20 л пропана, то ему потребуется 20 л × 5 = 100 л кислорода.

3. Аналогично, согласно уравнению, сжигание 1 л пропана приводит к образованию 3 л углекислого газа. Значит, при сжигании 20 л пропана получится 20 л × 3 = 60 л CO₂.

Ответ: уравнение реакции – C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O; для сжигания 20 л пропана необходимо 100 л кислорода, а образуется 60 л углекислого газа.