m=? V=? 1M³ 4) C4H10O + O2 → CO₂ + M₂O

Химия, 10 класс

1. Уравниваем химическую реакцию:

Сначала запишем исходное уравнение реакции:

C₄H₁₀O + O₂ → CO₂ + H₂O

Уравниваем количество атомов каждого элемента:

2C₄H₁₀O + 11O₂ → 8CO₂ + 10H₂O

2. Определяем количество вещества CO₂:

По условию, объем CO₂ равен 1 м³. Используем закон Авогадро, согласно которому 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22.4 л (или 0.0224 м³). Но так как условия не нормальные, используем уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где:

• P – давление (принимаем за 1 атм или 101325 Па)
• V – объем (1 м³)
• n – количество вещества (моль)
• R – универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К))
• T – температура (принимаем за 298 К, комнатная температура)

Выражаем n:

n = PV / RT

n = (101325 Па * 1 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 298 К) ≈ 40.9 моль

3. Определяем количество вещества C₄H₁₀O:

Из уравненной реакции видно, что 2 моль C₄H₁₀O образуют 8 моль CO₂. Значит, соотношение между C₄H₁₀O и CO₂ составляет 2:8 или 1:4.

n(C₄H₁₀O) = n(CO₂) / 4 = 40.9 моль / 4 ≈ 10.225 моль

4. Вычисляем массу C₄H₁₀O:

Молярная масса C₄H₁₀O (M) = 4(12) + 10(1) + 1(16) = 48 + 10 + 16 = 74 г/моль

Масса C₄H₁₀O (m) = n * M = 10.225 моль * 74 г/моль ≈ 756.65 г

5. Определяем объем кислорода O₂:

Из уравненной реакции видно, что 2 моль C₄H₁₀O требует 11 моль O₂. Значит, соотношение между C₄H₁₀O и O₂ составляет 2:11.

n(O₂) = n(C₄H₁₀O) * (11 / 2) = 10.225 моль * 5.5 ≈ 56.2375 моль

Используем уравнение состояния идеального газа для определения объема O₂:

V = nRT / P

V = (56.2375 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 298 К) / 101325 Па ≈ 1.377 м³

Ответ:

Масса C₄H₁₀O ≈ 756.65 г

Объем O₂ ≈ 1.377 м³