Question

Какой объем углекислого газа (н.у.) выделится при сгорании 80 г метана? Какое число атомов водорода содержится в данной массе метана?

Answer 1

Ответ:

111,7 литров, 24×10²³ атомов

Объяснение:

CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O

n(CH₄)=m/M=80/16,04≈4,99  (моль)

n(CO₂)=n(CH₄)=4,99 (моль)

V(CO₂)=n×Vвоздуха=4,99×22,4≈111,7 (литров)

N(C+H)=n×N авагадро = 4,99×6,022×10²³≈30×10²³

N(H)=4/5×30×10²³≈24×10²³

Answer 2

Для того чтобы рассчитать объем углекислого газа (CO2), выделенного при сгорании 80 г метана (CH4), нужно знать уравнение реакции сгорания метана.

Уравнение реакции сгорания метана:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что при сгорании 1 молекулы метана образуется 1 молекула углекислого газа (CO2). Так как масса метана дана (80 г), нужно перевести ее в молы, используя молярную массу метана.

Молярная масса метана (CH4) = 12.01 г/моль (масса углерода) + 1.01 г/моль (масса водорода) * 4 = 16.05 г/моль.

Молы метана = масса метана / молярная масса метана Молы метана = 80 г / 16.05 г/моль ≈ 4.98 моль

Теперь, поскольку уравнение реакции гласит, что из 1 молекулы метана образуется 1 молекула CO2, количество молекул CO2 будет равно 4.98 моль.

Теперь, чтобы рассчитать объем углекислого газа при нормальных условиях (н.у.), нужно использовать формулу идеального газа:

V = n * Vm

где V - объем газа, n - количество молекул газа, Vm - молярный объем газа при н.у.

Значение Vm при нормальных условиях составляет примерно 22.4 л/моль.

V = 4.98 моль * 22.4 л/моль ≈ 111.55 л

Таким образом, при сгорании 80 г метана, выделится примерно 111.55 л углекислого газа (н.у.).

Теперь рассмотрим вторую часть вопроса: сколько атомов водорода содержится в 80 г метана.

Молы водорода = масса водорода / молярная масса водорода Молярная масса водорода (H2) = 1.01 г/моль

Молы водорода = 80 г / 1.01 г/моль ≈ 79.2 моль

Так как каждая молекула метана содержит 4 атома водорода, количество атомов водорода в 80 г метана будет:

Количество атомов водорода = молы водорода * количество атомов водорода в молекуле метана Количество атомов водорода = 79.2 моль * 4 = 316.8 атомов

Обратите внимание, что количество атомов водорода не может быть дробным числом, поскольку атомы не могут быть дробными. В данном случае, результат получился нецелым из-за точности в массах и молярных массах элементов. Поэтому, для практических целей, мы можем округлить этот результат до ближайшего целого числа, и получим, что в 80 г метана содержится около 317 атомов водорода.