Яку масову частку домішок має метан, отриманий із вуглецю масою 1 кг та об ємом 1.792 м в квадраті (н.у.)?

Жанна

50

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо знать химическую формулу метана (CH4) и использовать соотношение объема и массы для газов.

Итак, начнем с вычисления количества молей метана, используя его массу. Один моль любого вещества имеет массу, равную его молярной массе. Mолярная масса метана равна 16.04 г/моль. Таким образом, масса 1 кг метана равна:

\[ \text{масса метана} = \text{молярная масса метана} \times \text{количество молей метана} \]

\[ 1000 \, \text{г} = 16.04 \, \text{г/моль} \times \text{количество молей метана} \]

Решим это уравнение относительно количества молей метана:

\[ \text{количество молей метана} = \frac{1000 \, \text{г}}{16.04 \, \text{г/моль}} \approx 62.34 \, \text{моль} \]

Далее, у нас есть объем метана, дан в кубических метрах. Для газов существует соотношение между объемом, количеством молей и объемом одной молекулы. Оно называется постоянной Авогадро (6.022 x 10^23 частиц в одной моли).

\[ \text{объем метана в литрах} = \text{количество молей метана} \times \text{объем одной молекулы метана} \times \text{конверсия в литры} \]

Для метана, объем одной молекулы равен 22.4 литра. Подставим значения и рассчитаем:

\[ \text{объем метана в литрах} = 62.34 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 1395.94 \, \text{л} \]

Таким образом, метан, полученный из углерода массой 1 кг и объемом 1.792 м^3, будет содержать 62.34 моля метана и будет занимать примерно 1395.94 литров.