Сколько воды потребуется для производства метана из 1,8 г карбида алюминия?

Самбука

27

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать реакцию между карбидом алюминия и водой, а также должны использовать стехиометрические соотношения, чтобы вычислить количество воды, необходимое для производства метана из 1,8 г карбида алюминия.

Сначала, давайте рассмотрим реакцию между карбидом алюминия (Al4C3) и водой (H2O):

Al4C3 + 12H2O -> 4Al(OH)3 + 3CH4

Из уравнения реакции видно, что для каждого моля карбида алюминия производится 3 моля метана.

Теперь посчитаем количество молей карбида алюминия в 1,8 г. Для этого воспользуемся молярной массой Al4C3, которая равна 144 г/моль:

масса карбида алюминия = 1,8 г
молярная масса Al4C3 = 144 г/моль

Количество молей карбида алюминия = масса карбида алюминия / молярная масса Al4C3
Количество молей карбида алюминия = 1,8 г / 144 г/моль

Рассчитаем:

Количество молей карбида алюминия = 0,0125 моль (округлим до 4 знаков после запятой)

Теперь, зная, что для каждого моля карбида алюминия производится 3 моля метана, мы можем вычислить количество молей метана:

Количество молей метана = количество молей карбида алюминия * 3
Количество молей метана = 0,0125 моль * 3

Рассчитаем:

Количество молей метана = 0,0375 моль (округлим до 4 знаков после запятой)

Теперь, чтобы узнать, сколько воды (H2O) потребуется, нам нужно знать соотношение между молей воды и метана. Из уравнения реакции видно, что для каждых 12 молей воды образуется 3 моля метана.

Составим пропорцию:

12H2O ---> 3CH4
х H2O ---> 0,0375 моль CH4

Обратите внимание, что мы используем 0,0375 моль метана, полученную ранее.

После вычисления получаем:

х = (0,0375 моль О * 12 моль H2O) / 3 моль CH4
= 0,15 моль H2O

Таким образом, для производства метана из 1,8 г карбида алюминия потребуется 0,15 моль воды. Однако, чтобы перевести это в граммы, нам нужно знать молярную массу воды.

Молярная масса H2O = 18 г/моль

Количество граммов воды = количество молей воды * молярную массу H2O
Количество граммов воды = 0,15 моль * 18 г/моль

Вычислим:

Количество граммов воды = 2,7 г

Таким образом, для производства метана из 1,8 г карбида алюминия потребуется 2,7 г воды.