Для решения данной задачи, нам необходимо использовать стехиометрический подход и знание о соотношении веществ в химической реакции.
Согласно уравнению реакции сгорания ацетилена:
2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO + 2H₂O
Из данного уравнения видно, что для полного сгорания 1 моль ацетилена требуется 5 молей кислорода, а также образуется 4 моля оксида углерода (IV). Таким образом, это соотношение дает нам информацию о количестве кислорода, необходимого для сгорания определенного количества ацетилена.
Мы знаем, что объем газа пропорционален количеству молей газа по закону Гей-Люссака, при условиях нормальных условиях (н.у.) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 литра. Следовательно, нам необходимо вычислить количество молей ацетилена, а затем перевести его в объем кислорода.
Для начала, найдем количество молей ацетилена, зная его объем и условия нормализации объема и температуры. Используем формулу:
n = V / Vm
Где n - количество молей, V - объем газа, Vm - молярный объем (22,4 л/моль).
n(ацетилен) = 400 л / 22,4 л/моль
n(ацетилен) ≈ 17,86 моль
Теперь, чтобы найти количество молей кислорода, используем соотношение согласно уравнению реакции:
2 моля C₂H₂ : 5 молей O₂
n(O₂) = (5 молей O₂ / 2 моля C₂H₂) * 17,86 моль C₂H₂
n(O₂) ≈ 44,65 моль
Теперь переведем количество молей кислорода в объем, используя формулу:
V = n * Vm
V(кислород) = 44,65 моль * 22,4 л/моль
V(кислород) ≈ 1000 л
Таким образом, объем кислорода, затраченного на горение ацетилена (н.у.), составляет примерно 1000 литров.
