Химия

Напишем уравнения реакций горения $CH_{4}$ и $C_{2}H_{6}$:

$CH_{4} + 2O_{2} \overset{t}{ \rightarrow } CO_{2} + 2H_{2}O$;
$2C_{2}H_{6} + 7O_{2} \overset{t}{ \rightarrow} 4CO_{2} + 6H_{2}O$.

Находим молярную массу смеси газов:

$M = DM(воздуха); M(см.) = 0,6 \cdot 29 г/моль = 17,4 г/моль$.

Находим количество вещества компонентов смеси газов и их массу:

$n = \frac{V}{V_{m} }; n(см.) = \frac{3 л}{22,4 л/моль} = 0,134 моль$;
$m = nM; m(см.) = 0,134 моль \cdot 17,4 г/моль = 2,332 г$.

Пусть $n(CH_{4}) = x моль$; тогда $n(C_{2}H_{6}) = (NULL,134 - x) моль$;
$m(CH_{4}) = 16x; m(C_{2}H_{6}) = 30(NULL,134 - x)$;
$m(см.) = m(CH_{4}) + m(C_{2}H_{6})$;
$2,332 = 16x + 30(NULL,134 - x); x = n(CH_{4}) = 0,121 моль$;
$n(C_{2}H_{6}) = 0,134 моль - 0,121 моль = 0,013 моль$.

Определяем количество вещества кислорода, необходимого для сжигания смеси, исходя из уравнений реакций:

$n_{1}(O_{2} ) = 2n(CH_{4}); n_{1}(O_{2}) = 2 \cdot 0,121 моль = 0,242 моль$;
$n_{2}(O_{2} ) = 3,5n(C_{2}H_{6}); n_{2}(O_{2}) = 3,5 \cdot 0,013 = 0,046 моль$;
$n(O_{2}) = 0,242 моль + 0,046 моль = 0,288 моль$

Определяем объем кислорода, необходимого для сжигания смеси:

$V = nV_{m}; V(O_{2}) =0,288 моль \cdot 22,4 л/моль = 6,45 л$.
Ответ: $V(O_{2}) = 6,45 л$.