Які маса та об єм будуть у суміші гомологів метану, в якій міститься 0,3 моль третього члена гомологічного ряду

Бася

37

Для решения данной задачи, нам необходимо знать молярную массу каждого из гомологов метана, чтобы потом вычислить их массы и обьем смеси.

Молярная масса определяется как масса одного моля вещества и обозначается символом \( M \). Для метана \( CH_4 \) молярная масса будет равна сумме масс атомов углерода и водорода, которые его составляют.

Масса атома углерода \( C \) составляет примерно 12,01 г/моль, а масса атома водорода \( H \) составляет примерно 1,01 г/моль.

Таким образом, чтобы вычислить молярную массу метана, мы должны умножить массу атома углерода на 1 и массу атома водорода на 4, а затем сложить эти значения:

\[ M_{CH_4} = 12,01 \cdot 1 + 1,01 \cdot 4 = 12,01 + 4,04 = 16,05 \, \text{г/моль} \]

Теперь, когда мы знаем молярную массу метана, мы можем использовать полученное значение для вычисления массы и объема смеси гомологов метана.

Для начала, нам необходимо вычислить массу каждого компонента в смеси. Масса каждого гомолога будет равна его молярной массе, умноженной на количество молей в смеси:

Масса третьего члена гомологического ряда:

\[ m_3 = M_{\text{метан}} \cdot n_3 = 16,05 \, \text{г/моль} \cdot 0,3 \, \text{моль} \]

Масса четвертого члена гомологического ряда:

\[ m_4 = M_{\text{метан}} \cdot n_4 = 16,05 \, \text{г/моль} \cdot 0,2 \, \text{моль} \]

Теперь мы можем сложить массы обоих компонентов, чтобы получить общую массу смеси:

\[ m_{\text{смесь}} = m_3 + m_4 \]

После этого, мы можем вычислить объем смеси с помощью формулы:

\[ V_{\text{смесь}} = \frac{{m_{\text{смесь}}}}{{\text{плотность}}} \]

Здесь плотность можно считать постоянной величиной, если не указано обратное.

Постепенное решение данной задачи позволяет нам определить молярную массу метана и использовать ее для вычисления массы и объема смеси гомологов метана, что делает ответ осмысленным и понятным для школьника.