Verified answer

Реакція спалювання бутану:

C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O

За стехіометрією реакції, 1 молекула бутану (C₄H₁₀) реагує з 13/2 молекул кисню (O₂) і утворює 4 молекули вуглекислого газу (CO₂) і 5 молекул води (H₂O).

Молекулярна маса бутану: 4 × 12.01 + 10 × 1.01 = 58.12 г/моль

Маса бутану: 8 л × 2.41 г/л = 19.28 г

Кількість молей бутану: 19.28 г / 58.12 г/моль = 0.331 моль

За стехіометрією реакції, кількість молей кисню, що потрібна для реакції:

0.331 моль бутану × (13/2) моль O₂ / 1 моль бутану = 2.151 моль O₂

Молекулярна маса кисню: 32.00 г/моль

Маса кисню, що потрібна: 2.151 моль × 32.00 г/моль = 68.83 г

Тому об'єм кисню, що вступив у реакцію, можна обчислити, використовуючи об'ємну частку кисню в повітрі (приблизно 21%) і ідеальний газовий закон:

Об'єм кисню = (68.83 г / 32.00 г/моль) × (1 моль / 22.4 л) × (100% / 21%) ≈ 11.4 л

Об'єм вуглекислого газу, що утворився, також можна обчислити за ідеальним газовим законом:

Об'єм CO₂ = 4 × (8 л × 2.41 г/л) × (1 моль CO₂ / 44.01 г) × (1 моль / 22.4 л) ≈ 19.2 л

Отже, об'єм кисню, що вступив у реакцію, становить близько 11.4 л, а об'єм вуглекислого газу, що утворився, близько 19.2 л.