Сколько молекул водорода соответствует одной молекуле углерода в этой смеси готовой смеси из 60 литров ацетилена

Сладкий_Пони

45

Для начала давайте проанализируем задачу и разберемся, что нам дано и что нужно найти.

У нас есть готовая смесь, состоящая из 60 литров ацетилена (C₂H₂) и 40 литров метана (CH₄). Нам нужно определить, сколько молекул водорода (H₂) соответствует одной молекуле углерода (C) в этой смеси.

Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые химические соотношения и простые расчеты. Давайте начнем.

1. Сначала найдем количество молекул ацетилена и метана в смеси, используя их объемы. Для этого мы будем использовать идеальный газовый закон, согласно которому количество вещества газа связано с его объемом.

Для ацетилена (C₂H₂):
- Молярная масса C₂H₂ = 2*(масса атома C) + 2*(масса атома H) = 2*12.01 г/моль + 2*1.01 г/моль = 26.04 г/моль

Используя идеальный газовый закон, найдем количество молей ацетилена:
- Количество молей C₂H₂ = (объем C₂H₂) / (объем одной молекулы C₂H₂) = (60 л) / (22.4 л/моль) = 2.68 моль

Аналогично для метана (CH₄):
- Молярная масса CH₄ = 12.01 г/моль + 4*1.01 г/моль = 16.05 г/моль
- Количество молей CH₄ = (40 л) / (22.4 л/моль) = 1.79 моль

2. Теперь, чтобы найти соотношение между количеством молекул углерода и водорода в смеси, мы используем химические формулы ацетилена и метана.

В одной молекуле ацетилена (C₂H₂) содержится 2 атома углерода (C) и 2 атома водорода (H).

Тогда, количество молекул углерода (C) в смеси будет равно:
- Количество молекул C = (количество молей C₂H₂) * (2 молекулы C / 1 молекула C₂H₂) = 2.68 моль * 2 = 5.36 моль

Известно, что водород (H₂) имеет соотношение 2 атома водорода к 1 атому углерода.

Тогда, количество молекул водорода (H₂) в смеси будет равно:
- Количество молекул H₂ = (количество молекул C) * (2 молекулы H₂ / 1 молекула C) = 5.36 моль * 2 = 10.72 моль

3. Если мы хотим найти количество молекул водорода (H₂) соответствующее одной молекуле углерода (C), мы делим количество молекул водорода на количество молекул углерода:

- Соотношение H₂ к C = (количество молекул H₂) / (количество молекул C) = 10.72 моль / 5.36 моль = 2 молекулы H₂ / 1 молекула C

Таким образом, в этой смеси готовой смеси из 60 литров ацетилена и 40 литров метана, количество молекул водорода (H₂) соответствует одной молекуле углерода (C) в соотношении 2 молекулы H₂ к 1 молекуле C.