Question

Одержання та горіння метану У ступку помістити 2-3 г безводного натрій ацетату та у три рази більшукількість натронного вапна, суміш перемішати пестиком та перенести у пробірку(висота шару біля 4 см). Пробірку закрити газовивідною трубкою, край якоїопустити у стакан з водою. Обережно прогріти всю пробірку, потім нагріти суміштак, щоб реагували нові порції її. Спочатку з пробірки виділяється повітря, а потімметан. Метан підпалити на краю газовивідної трубкиНаписати рівняння реакції одержання та горіння метану.Розрахувати масові долі (%) карбону та гідрогену у молекулі метану.

Answer 1

Процес одержання та горіння метану може бути представлений наступним чином:

1. Одержання метану:

Натрій ацетат реагує з натронним вапном (вапняком) за утворення метану та натрій карбонату.

Рівняння реакції:

\[ \text{CH}_3\text{COONa} + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{CH}_4 + \text{Na}_2\text{CO}_3 \]

Утворений метан виділяється під час реакції.

2. Горіння метану:

Метан реагує з киснем з повітря за утворенням вуглекислого газу та води:

Рівняння реакції:

\[ \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \]

Для горіння метану необхідно використовувати кисень.

Тепер розрахуємо масові долі вуглецю та водню у молекулі метану. Молекулярна маса метану (CH₄) складається з одного атома вуглецю та чотирьох атомів водню.

Маса атома вуглецю (C) приблизно дорівнює 12 г/моль, а маса атома водню (H) - 1 г/моль.

Масова маса метану: \[ M_{\text{CH}_4} = 1 \times 12 + 4 \times 1 = 16 \, \text{г/моль} \]

Тепер розрахуємо масові долі вуглецю та водню:

Масова доля вуглецю: \[ \text{Масова доля C} = \frac{\text{Маса атома вуглецю} \times \text{Кількість атомів вуглецю}}{\text{Масова маса метану}} \]

\[ \text{Масова доля C} = \frac{12 \times 1}{16} = \frac{12}{16} \]

Масова доля водню: \[ \text{Масова доля H} = \frac{\text{Маса атома водню} \times \text{Кількість атомів водню}}{\text{Масова маса метану}} \]

\[ \text{Масова доля H} = \frac{1 \times 4}{16} = \frac{4}{16} \]

Зведемо долі до найменшого спільного знаменника: \[ \text{Масова доля C} = \frac{3}{4} \] \[ \text{Масова доля H} = \frac{1}{4} \]

Таким чином, масові долі вуглецю та водню у молекулі метану становлять приблизно 75% та 25% відповідно.