4-36 Горению газа бутана C4H10 соответствует схема реакции C4H10 + O2 ⟶ CO2 + H2O Расставьте коэффициенты, преобразовав данную схему в уравнение реакции. Заполните таблицу (объемы газов измерены при одинаковых условиях) с полным решением

Відповідь:

2C4H10 + 13O2 ⟶8 CO2 + 10H2O

                 C4H10         O2              CO2         H2O

                    5              32,5              20          25

                    1,23           8                  4,92       6,15

                     1,75      11,375              7             8,75

                      0,6        3,9                 2,4            3

Пояснення:

Для решения данной задачи, мы сначала должны преобразовать данную схему в уравнение реакции, то есть расставить коэффициенты перед каждым веществом так, чтобы соответствовать закону сохранения массы и энергии.

В данном уравнении реакции у нас есть 4 молекулы бутана (C4H10) и 13 молекул кислорода (O2) с обеих сторон, чтобы уравнять количество атомов углерода и водорода в реакции.

1. Сначала расставим коэффициенты перед бутаном и кислородом:
C4H10 + O2 ⟶ ___CO2 + ___H2O

2. Рассмотрим атом углерода: сейчас у нас 4 атома углерода только с одной стороны реакции (в бутане), поэтому нам нужно добавить коэффициент перед CO2:
C4H10 + O2 ⟶ ___CO2 + ___H2O

3. Рассмотрим атом водорода: сейчас у нас 10 атомов водорода только с одной стороны (в бутане), поэтому нам нужно добавить коэффициент перед H2O:
C4H10 + O2 ⟶ ___CO2 + ___H2O

4. Рассмотрим атом кислорода: у нас 2 атома кислорода только с одной стороны (в молекулах кислорода), поэтому нам нужно добавить коэффициент перед O2:
C4H10 + ___O2 ⟶ ___CO2 + ___H2O

5. Теперь посчитаем атомы углерода: у нас 4 атома углерода на обеих сторонах реакции, то есть уже уравнены.

6. Теперь посчитаем атомы водорода: у нас 10 атомов водорода на обеих сторонах реакции, то есть уже уравнены.

7. Остаются кислородные атомы: у нас 2 атома кислорода только с одной стороны (в молекулах кислорода), поэтому мы должны добавить коэффициент 5 перед O2:
C4H10 + 5O2 ⟶ ___CO2 + ___H2O

Таким образом, уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
C4H10 + 5O2 ⟶ 4CO2 + 5H2O

Теперь заполним таблицу с объемами газов:

| Вещество | Коэффициент | Объем (л) |
| --------- | ------------ | ---------- |
| C4H10 | 1 | 0,5 |
| O2 | 5 | 2,5 |
| CO2 | 4 | 2 |
| H2O | 5 | 2,5 |

Данные объемы газов измерены при одинаковых условиях, поэтому мы можем сказать, что объемы газов C4H10, O2, CO2 и H2O составляют соответственно 0,5 л, 2,5 л, 2 л и 2,5 л.