Сколько энергии высвободится при сгорании 9.3 г бутана, в результате чего образуется диоксид углерода и водяные пары?

Пылающий_Дракон

68

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции сгорания бутана, а затем применить соответствующие коэффициенты превращения вещества в энергию.

Уравнение реакции сгорания бутана выглядит следующим образом:

\[C_4H_{10} + 6O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O\]

Из уравнения можно видеть, что в результате сгорания 1 молекулы бутана образуется 4 молекулы углекислого газа и 5 молекул воды.

Для того чтобы найти количество энергии, высвобождающейся при сгорании 9.3 г бутана, мы можем использовать агрегатное состояние вещества, известную как тепловая емкость сгорания.

Тепловая емкость сгорания определяет количество энергии, высвобождающейся или поглощаемой при полном сгорании 1 грамма вещества. Для бутана эта величина составляет около -2877 кДж/кг.

Чтобы найти количество энергии, высвободившейся при сгорании 9.3 г бутана, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Найти количество молей бутана. Для этого используем молярную массу бутана, которая равна 58.12 г/моль.

\[9.3 \, г \cdot \left(\dfrac{1 \, моль}{58.12 \, г}\right) = 0.16 \, моль\]

2. Найти количество килоджоулей энергии, высвобождаемой при сгорании 0.16 моль бутана, используя тепловую емкость сгорания.

\[0.16 \, моль \times (-2877 \, кДж/кг) \times 0.0093 = -4.75 \, кДж \]

Обратите внимание, что получили мы отрицательное значение энергии, так как энергия высвобождается при сгорании.

Таким образом, при сгорании 9.3 г бутана высвободится около 4.75 кДж энергии.

Важно учитывать, что данная оценка является аппроксимацией и не учитывает возможные потери энергии во время реакции, поэтому она может незначительно отличаться от реального значения.