Какова масса метана, который прореагировал с водой, если было получено 448 дм³ аммиака?

Adelina

9

Что ж, давайте решим эту задачу постепенно.

Сначала давайте сформулируем уравнение реакции, чтобы было понятно, что происходит. У нас есть метан, CH4, который реагирует с водой, H2O, и образует аммиак, NH3. Уравнение реакции будет выглядеть так:

CH4 + H2O -> NH3

Из уравнения видно, что на одну молекулу метана и одну молекулу воды приходится одна молекула аммиака.

Теперь, когда мы знаем уравнение реакции, мы можем использовать понятие стехиометрии, чтобы рассчитать массу метана, прореагировавшего с водой.

Сначала нам необходимо выразить количество метана в дм³. Поскольку аммиак находится в газообразной форме, мы можем использовать идеальный газовый закон, чтобы связать количество аммиака с его объемом.

Идеальный газовый закон можно записать следующим образом:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура газа.

Однако в нашей задаче у нас нет информации о давлении или температуре. Так как мы хотим избавиться от этих переменных, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа следующего вида:

PV = (m/M)RT

где P - давление газа, V - его объем, m - масса газа, M - молярная масса газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура газа.

Молярная масса аммиака (NH3) равна 17 г/моль, так как у нас есть одна молекула аммиака в уравнении реакции. Подставим эти значения в уравнение:

PV = (m/17)RT

Теперь мы можем выразить количество массы аммиака, m, как:

m = (PV * 17) / (RT)

Зная значения P = 1 атм, V = 448 дм³ (по условию) и принимая во внимание, что R = 0,0821 атм * л / (моль * К), температура считается комнатной, примерно 298 К, мы можем продолжить вычисления:

m = (1 * 448 * 17) / (0,0821 * 298)

Решив это уравнение, мы получим массу метана, прореагировавшего с водой.

После вычислений, масса метана, прореагировавшего с водой, будет равна приблизительно 224 грамма.