Объяснение:

1) Для розрахунку об'єму ацетилену, який згорів, необхідно знати співвідношення між об'ємом кисню і об'ємом ацетилену, яке залежить від реакційної рівноваги.

Реакція згоряння ацетилену у кисні має наступний рівняння:

C2H2 + 2.5O2 → 2CO2 + H2O

Згідно з цим рівнянням, для згорання 1 моль ацетилену необхідно 2,5 моля кисню. За умови, що на згоряння витратили 2,5 л кисню, можна припустити, що було витрачено моль кисню, яка дорівнює об'єму в літрах (за нормальних умов, тобто 0°C та 1 атм).

Отже, моль кисню, який було витрачено, можна визначити за допомогою загального газового закону:

PV = nRT

де P - тиск газу, V - його об'єм, n - кількість речовини в молях, R - універсальна газова стала, T - температура.

За нормальних умов тиск та температура дорівнюють 1 атм та 273 K відповідно, а значить, можна записати:

V(O2) = n(O2) * (RT/P) = n(O2) * (273 K * 1 atm / 22.4 L/mol) = n(O2) * 12.1875 L/mol

Тому моль кисню, який було витрачено, можна визначити за формулою:

n(O2) = V(O2) / 12.1875

Тепер можна визначити кількість молей ацетилену, який згорів, використовуючи відношення з рівняння реакції:

n(C2H2) = n(O2) / 2.5

Об'єм ацетилену, який згорів, можна визначити за допомогою загального газового закону, використовуючи кількість молей ацетилену та умови нормальних умов: V(C2H2) = n(C2H2)

2)Рівняння повного згоряння метану (CH4) та етану (C2H6) з киснем (O2) мають вигляд:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

C2H6 + 3.5O2 -> 2CO2 + 3H2O

Згідно цих рівнянь, для повного згоряння 1 моль метану необхідно 2 моля кисню, а для повного згоряння 1 моль етану необхідно 3.5 моля кисню. Отже, щоб розрахувати об’єм кисню, необхідного для повного згоряння 20 л метану та 10 л етану, потрібно спочатку визначити кількість молів кожного з газів.

Для метану:

V = 20 л

n = V / Vm, де Vm - об’єм молярного газу за нормальних умов (STP), який дорівнює 22.4 л/моль

n = 20 л / 22.4 л/моль = 0.893 моль

Для етану:

V = 10 л

n = V / Vm

n = 10 л / 22.4 л/моль = 0.446 моль

Тепер можна визначити об’єм кисню, необхідного для повного згоряння:

Для метану:

1 моль CH4 потребує 2 моль O2

0.893 моль CH4 потребує 2 x 0.893 моль O2 = 1.786 моль O2

V(O2) = n(O2) x Vm = 1.786 моль x 22.4 л/моль = 39.98 л

Для етану:

1 моль C2H6 потребує 3.5 моль O2

0.446 моль C2H6 потребує 3.5 x 0.446 моль O2 = 1.561 моль O2

V(O2) = n(O2) x Vm = 1.561 моль x 22.4 л/моль = 34.95 л

Отже, для повного згоряння 20 л метану та 10 л етану потрібно 39.98 л + 34.95 л = 74.93 л кисню.