5. Какова масса и количество вещества метана, используемого в качестве топлива, если при полном сгорании метана было

Muha

12

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые физические законы, относящиеся к химическим реакциям.

1) Сначала определим уравнение реакции полного сгорания метана (CH₄) в кислороде (O₂):

CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O

Это означает, что одна молекула метана взаимодействует с двумя молекулами кислорода, образуя одну молекулу углекислого газа (CO₂) и две молекулы воды (H₂O).

2) Теперь определим объем кислорода, затраченного на полное сгорание 11,2 литра метана при нормальных условиях. Так как по уравнению реакции видно, что на одну молекулу метана требуется две молекулы кислорода, то нас будет интересовать количество кислорода. Для этого нужно разделить объем кислорода на нормальный объем 1 моль газа при нормальных условиях (22,4 л):

V(O₂) = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль

Таким образом, мы имеем 0,5 моль кислорода.

3) Теперь, зная наше уравнение реакции, мы видим, что на одну молекулу метана требуется одна молекула метана. Таким образом, количество метана будет таким же, как количество кислорода:

n(CH₄) = 0,5 моль

4) Чтобы определить массу метана, используем соответствующую формулу:

масса = количество вещества * молярная масса

Молярная масса метана (CH₄) равна сумме массы углерода и восьми масс водорода (в атомных единицах):

молярная масса (CH₄) = (12,01 г/моль * 1) + (1,01 г/моль * 4) = 16,05 г/моль

Теперь мы можем вычислить массу метана:

масса (CH₄) = 0,5 моль * 16,05 г/моль = 8,025 г

Таким образом, масса метана, используемого в качестве топлива для полного сгорания, составляет 8,025 г, а количество вещества равно 0,5 моль.