Question

Вычислите объем метана (н.у.), что вступит в реакцию горения с кислородом, если в результате этой реакции образовалась вода массой 1,8 г.

Answer 1

Х моль           0,1 моль
CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O
1 моль               2 моль
n(H₂O)=1,8:18=0,1 моль
х(CH₄)=0,1*1:2=0,05 моль
V(CH₄)=0,05*22,4=1,12 дм³

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится знать химическое уравнение реакции горения метана (CH4) с кислородом (O2):

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что при горении одной молекулы метана образуется две молекулы воды. Также известно, что масса воды, полученной в результате реакции, составляет 1,8 г.

Расчет количества метана

1. Рассчитаем молярную массу воды (H2O). Молярная масса воды равна сумме масс атомов водорода (H) и кислорода (O):

Молярная масса H2O = 2 * Атомная масса H + Атомная масса O

Узнав из периодической таблицы атомные массы H и O (1 г/моль и 16 г/моль соответственно), мы можем вычислить:

Молярная масса H2O = 2 * 1 г/моль + 16 г/моль = 18 г/моль

Таким образом, молярная масса воды равна 18 г/моль.

2. Рассчитаем количество молей воды, используя массу воды, полученную в результате реакции:

Количество молей воды = Масса воды / Молярная масса H2O

Подставим значения:

Количество молей воды = 1,8 г / 18 г/моль = 0,1 моль

Таким образом, получаем, что в результате реакции образуется 0,1 моль воды.

3. Так как по химическому уравнению одна молекула метана даёт две молекулы воды, то количество молей метана будет в два раза меньше, чем количество молей воды:

Количество молей метана = Количество молей воды / 2

Подставим значение:

Количество молей метана = 0,1 моль / 2 = 0,05 моль

Таким образом, получаем, что в результате реакции горения метана с кислородом образуется 0,05 моль метана.

Расчет объема метана (н.у.)

Объем идеального газа (V) можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа:

V = n * Vm

где V - объем газа, n - количество молей газа, Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.). При н.у. молярный объем газа равен 22,4 л/моль.

1. Рассчитаем объем метана (н.у.) по формуле:

Объем метана (н.у.) = Количество молей метана * Vm

Подставим значения:

Объем метана (н.у.) = 0,05 моль * 22,4 л/моль = 1,12 л

Таким образом, получаем, что объем метана при нормальных условиях составляет 1,12 л.

Итак, объем метана (н.у.), который вступит в реакцию горения с кислородом, равен 1,12 л.