Условие задачи

Составьте уравнения реакций окисления этилена C2H4, этана C2H6.

Решение

Нам дана задача по химии, а именно требуется составить уравнения реакций полного окисления (сгорания) углеводородов: этилена C₂H₄ и этана C₂H₆. При полном сгорании углеводород реагирует с кислородом O₂ с образованием углекислого газа CO₂ и воды H₂O.

Ниже приведём подробное решение для каждой реакции.

─────────────────────────────
1. Окисление этилена C₂H₄

Запишем общий вид реакции сгорения:
C₂H₄ + O₂ ⟶ CO₂ + H₂O

Шаг 1. Определим коэффициенты для углерода.
В молекуле C₂H₄ содержится 2 атома углерода, значит, чтобы соблюсти баланс углерода, нужно получить 2 молекулы CO₂:
C₂H₄ + O₂ ⟶ 2 CO₂ + H₂O

Шаг 2. Балансируем водород.
В C₂H₄ 4 атома водорода, а в одной молекуле воды H₂O 2 атома водорода. Чтобы получить 4 атома водорода, необходимо 2 молекулы воды:
C₂H₄ + O₂ ⟶ 2 CO₂ + 2 H₂O

Шаг 3. Балансируем кислород.
Справа:
– в 2 CO₂ содержится 2 × 2 = 4 атома кислорода,
– в 2 H₂O содержится 2 × 1 = 2 атома кислорода,
итого 4 + 2 = 6 атомов кислорода.

В кислороде O₂ каждый molecule содержит 2 атома кислорода. Поэтому слева требуется 6/2 = 3 молекулы O₂.

Окончательно получаем уравнение:
C₂H₄ + 3 O₂ ⟶ 2 CO₂ + 2 H₂O

─────────────────────────────
2. Окисление этана C₂H₆

Запишем общий вид реакции сгорения:
C₂H₆ + O₂ ⟶ CO₂ + H₂O

Шаг 1. Баланс для углерода.
В C₂H₆ 2 атома углерода, значит необходимо 2 CO₂:
C₂H₆ + O₂ ⟶ 2 CO₂ + H₂O

Шаг 2. Баланс водорода.
В C₂H₆ 6 атомов водорода, а в H₂O 2 атома водорода. Для равенства получаем, что нужно 3 молекулы воды:
C₂H₆ + O₂ ⟶ 2 CO₂ + 3 H₂O

Шаг 3. Баланс кислорода.
Справа:
– в 2 CO₂ содержится 2 × 2 = 4 атома кислорода,
– в 3 H₂O содержится 3 × 1 = 3 атома кислорода,
итого 4 + 3 = 7 атомов кислорода.

Поскольку в O₂ 2 атома кислорода, требуется 7/2 молекулы O₂. Запишем уравнение с дробным коэффициентом:
C₂H₆ + (7⁄2) O₂ ⟶ 2 CO₂ + 3 H₂O

Чтобы убрать дробь, можно умножить всё уравнение на 2:
2 C₂H₆ + 7 O₂ ⟶ 4 CO₂ + 6 H₂O

─────────────────────────────
Ответ:

Для этилена:
C₂H₄ + 3 O₂ ⟶ 2 CO₂ + 2 H₂O

Для этана (с дробным коэффициентом):
C₂H₆ + (7⁄2) O₂ ⟶ 2 CO₂ + 3 H₂O
Или в целочисленном виде:
2 C₂H₆ + 7 O₂ ⟶ 4 CO₂ + 6 H₂O

Таким образом, мы составили уравнения реакций окисления (сгорания) соответствующих углеводородов.