Определите массовую долю водорода в следующих соединениях в соответствии с их формулами: метан (CH4), аммиак (NH3

Скоростная_Бабочка

54

Для решения этой задачи необходимо определить молярные массы соединений и молярные массы атомов водорода. Затем мы сможем вычислить массовую долю водорода в каждом соединении.

Начнем с метана (CH4). В формуле CH4 имеется один атом углерода и четыре атома водорода. Молярная масса углерода равна примерно 12,01 г/моль, а молярная масса водорода равна примерно 1,01 г/моль. Следовательно, молярная масса метана равна:

\[M(CH_4) = 12,01 \, г/моль + 4 \cdot 1,01 \, г/моль = 16,05 \, г/моль\]

Массовая доля водорода (м) в метане определяется как отношение массы водорода к общей массе соединения. Таким образом, мы можем составить следующее уравнение:

\[\frac{m(H)}{M(CH_4)} = \frac{4 \cdot 1,01 \, г}{16,05 \, г} \approx 0,25\]

Значит, массовая доля водорода в метане равна около 0,25, или 25%.

Теперь перейдем к аммиаку (NH3). В формуле NH3 имеется один атом азота и три атома водорода. Молярная масса азота равна примерно 14,01 г/моль. Поэтому молярная масса аммиака равна:

\[M(NH_3) = 14,01 \, г/моль + 3 \cdot 1,01 \, г/моль = 17,03 \, г/моль\]

Для вычисления массовой доли водорода в аммиаке мы используем аналогичное уравнение:

\[\frac{m(H)}{M(NH_3)} = \frac{3 \cdot 1,01 \, г}{17,03 \, г} \approx 0,18\]

Значит, массовая доля водорода в аммиаке равна около 0,18, или 18%.

Теперь перейдем к воде (H2O). В формуле H2O имеется два атома водорода и один атом кислорода. Молярная масса кислорода равна примерно 16,00 г/моль. Таким образом, молярная масса воды равна:

\[M(H_2O) = 2 \cdot 1,01 \, г/моль + 16,00 \, г/моль = 18,02 \, г/моль\]

Опять же, мы используем уравнение для определения массовой доли водорода:

\[\frac{m(H)}{M(H_2O)} = \frac{2 \cdot 1,01 \, г}{18,02 \, г} \approx 0,11\]

Значит, массовая доля водорода в воде составляет около 0,11, или 11%.

Таким образом, массовые доли водорода в метане, аммиаке и воде составляют примерно 25%, 18% и 11% соответственно.