Какова будет масса метана, который реагировал с водой, если объем аммиака, полученного в результате реакции водорода

Солнечный_Феникс

48

Для решения данной задачи, нам необходимо знать химическое уравнение процесса реакции метана с водой.

Уравнение реакции метана с водой выглядит следующим образом:

CH4 + 2H2O -> CO2 + 4H2

Из уравнения видно, что для полного превращения 1 молекулы метана необходимо 2 молекулы воды.

Также, на основании задачи, у нас есть информация о полученном объеме аммиака, равном 22,4 дм³.

Теперь мы можем перейти к решению задачи.

Шаг 1: Вычислим количество молекул аммиака по формуле:

N = (V * P) / (R * T)

где N - количество молекул, V - объем в литрах, P - давление в паскалях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.

Учитывая, что аммиак имеет нормальное давление и температуру, то в данном случае можно пренебречь изменением объема аммиака и считать его равным 22,4 литра.

Мы получаем:

N = (22,4 * 101325) / (8,314 * T)

Шаг 2: Вычислим количество молекул метана на основе уравнения реакции.

Из уравнения видно, что для полного перевода 1 молекулы метана необходимо 4 молекулы аммиака. Таким образом, количество молекул метана равно:

N_метана = N / 4

Шаг 3: Вычислим количество вещества метана в молях.

Количество вещества метана (в молях) вычисляется по формуле:

n_метана = N_метана / N_A

где n - количество вещества в молях, N_A - постоянная Авогадро.

Шаг 4: Вычислим массу метана.

Масса вещества (в граммах) вычисляется по формуле:

m = n * M

где m - масса в граммах, n - количество вещества в молях, M - молярная масса метана.

Молярная масса метана равна 16 г/моль.

Теперь мы можем выполнять вычисления.

Шаг 1: Вычислим количество молекул аммиака:

N = (22,4 * 101325) / (8,314 * 298) ≈ 95997 молекул

Шаг 2: Вычислим количество молекул метана:

N_метана = 95997 / 4 ≈ 23999 молекул

Шаг 3: Вычислим количество вещества метана:

n_метана = 23999 / 6,022 * 10^23 ≈ 3,98 * 10^-20 моль

Шаг 4: Вычислим массу метана:

m = 3,98 * 10^-20 * 16 ≈ 6,37 * 10^-19 грамм

Таким образом, масса метана, который реагировал с водой, составляет примерно 6,37 * 10^-19 грамм.