При взаимодействии 4г С с О2 получился СО2. Найти V(O2) при н.у.

Для решения задачи необходимо использовать закон пропорций Клапейрона-Менделеева:

P1V1/T1 = P2V2/T2

где P1, V1, T1 - давление, объём и температура газа до реакции, а P2, V2, T2 - давление, объём и температура газа после реакции.

Из условия задачи известно, что при реакции 4 грамма С (молярная масса 12 г/моль) реагировало с кислородом (молярная масса 32 г/моль) и образовался СО2 (молярная масса 44 г/моль). Таким образом, количество молей С равно:

n(C) = m(C) / M(C) = 4 г / 12 г/моль = 0,333 моль

Так как С и О2 реагируют в соотношении 1:1, то количество молей О2 также равно 0,333 моль.

Количество молей СО2, образовавшегося при реакции, также равно 0,333 моль.

Так как реакция происходила при нормальных условиях (н.у.), то температура и давление газа равны:

T = 273 К
P = 101,3 кПа

Таким образом, для О2 и СО2 можно записать следующие соотношения:

P(O2) * V(O2) / (n(O2) * R * T) = P(CO2) * V(CO2) / (n(CO2) * R * T)

где R - универсальная газовая постоянная.

Известно, что P(CO2) равно атмосферному давлению (101,3 кПа), а V(CO2) равно количеству молей CO2, умноженному на молярный объём при н.у.:

V(CO2) = n(CO2) * Vm = 0,333 моль * 24,45 л/моль = 8,13 л

Таким образом, подставляя известные значения в уравнение, получаем:

P(O2) * V(O2) / (0,333 моль * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К) = 101,3 кПа * 8,13 л / (0,333 моль * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К)

Отсюда находим объём О2:

V(O2) = (101,3 кПа * 8,13 л * 0,333 моль * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К) / (0,333 моль * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К)

V(O2) = 22,4 л

Таким образом, при реакции 4 г С с О2 при н.у. получилось 22,4 л О2.