Розглянемо рівняння реакції спалювання, яка відбувається з утворенням карбон(IV) оксиду та води:
C2H6 + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O
Спочатку визначимо кількість речовини етану та бутану:
n(C2H6) = (3 л) / 22.4 л/моль = 0.134 моль
n(C4H10) = (2 л) / 22.4 л/моль = 0.089 моль
Так як в обох реакціях на один моль карбон(IV) оксиду утворюється два молі вуглекислого газу, то загальна кількість молей CO2, що утвориться, буде:
n(CO2) = 2 * (n(C2H6) + n(C4H10)) = 0.446 моль
Тепер можемо обчислити об'єм карбон(IV) оксиду, який утвориться, використовуючи закон ідеального газу та умови нормальних умов (н. у.):
V(CO2) = n(CO2) * RT / P = 0.446 моль * 8.31 Дж/(моль·K) * 273 K / 101325 Па = 10.5 л
Отже, при спалюванні 3 л етану та 2 л бутану утвориться близько 10.5 л карбон(IV) оксиду за нормальних умов.
Для реакции гидрирования этена уравнение реакции выглядит следующим образом:
C2H4 + H2 -> C2H6
Из уравнения реакции видно, что на один моль этена требуется один моль водорода. Следовательно, количество водорода, необходимого для гидрирования 1 моль этена, будет таким же, как количество образованного при этом этана - 1 моль.
Таким образом, если образовалось 28 л этана, то это соответствует 1 моль (22,4 л) этана. Следовательно, для гидрирования этого количества этена потребуется 1 моль (22,4 л) водорода.
ответ: объем водорода, необходимый для гидрирования этена и образования 28 л этана, составляет 22,4 л.
