При полном сгорании этилена (с образованием жидкой воды) выделилось 6226 кДж. Найти объем вступившего...

Для решения задачи сначала необходимо написать уравнение реакции полного сгорания этилена (C₂H₄):

[ \text{C}_2\text{H}_4 + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]

Из уравнения видно, что для полного сгорания одного моля этилена требуется 3 моля кислорода.

Теперь давайте определим количество теплоты, выделяемое при сгорании одного моля этилена. Предположим, что выделение 6226 кДж происходит при сгорании n молей этилена:

[ n \cdot \Delta H = 6226 \, \text{кДж} ]

Где (\Delta H) — это стандартная теплота сгорания одного моля этилена. Обычно, (\Delta H) для этилена составляет около -1411 кДж/моль (данное значение может варьироваться в зависимости от источника, но давайте используем это значение для расчета). Обратите внимание, что знак отрицательный, так как это экзотермическая реакция:

[ n \cdot (-1411) = 6226 ]

Решая уравнение для n:

[ n = \frac{6226}{1411} \approx 4.41 \, \text{моль} ]

Теперь, зная, что для сгорания одного моля этилена требуется 3 моля кислорода, найдем количество кислорода, необходимое для сгорания 4.41 моль этилена:

[ 3 \cdot 4.41 \approx 13.23 \, \text{моль} ]

При нормальных условиях (0°C, 1 атм) один моль газа занимает объем 22.41 литра. Таким образом, объем кислорода будет:

[ 13.23 \, \text{моль} \times 22.41 \, \text{л/моль} \approx 296.5 \, \text{литров} ]

Таким образом, для полного сгорания этилена, при котором выделяется 6226 кДж тепла, требуется примерно 296.5 литров кислорода при нормальных условиях.

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции сгорания этилена и знать, что при полном сгорании этого углеводорода образуется два молекулы воды и три молекулы кислорода. Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

C2H4 + 3O2 -> 2H2O + 2CO2

Теплота образования воды при данной реакции составляет 286 кДж/моль, а теплота образования углекислого газа - 393,5 кДж/моль.

Известно, что при сгорании 1 моля этилена выделяется 6226 кДж теплоты. Следовательно, для 1 моля этилена выделяется 2 моля воды и 2 моля углекислого газа. Таким образом, общая теплота, выделяемая при сгорании 1 моля этилена, будет равна:

6226 кДж = 2 286 кДж/моль + 2 393,5 кДж/моль = 622,6 кДж/моль

Теперь можно найти количество молей этилена, участвующих в реакции, зная, что для сгорания этилена необходимо 3 моля кислорода на 1 моль этилена. Поэтому для 1 моля этилена необходимо 3 моля кислорода.

Объем вступившего в реакцию кислорода можно найти, зная, что 1 моль кислорода занимает при нормальных условиях объем 22,4 л. Таким образом, для 3 молей кислорода объем будет равен:

V = 3 * 22,4 л = 67,2 л

Итак, объем вступившего в реакцию кислорода составляет 67,2 л.