Чтобы рассчитать массу водорода, который выделится при термическом разложении 48 г метана (CH₄), сначала нужно написать уравнение реакции разложения метана. В идеальных условиях, термическое разложение метана можно представить следующим образом:
\[ CH₄ \rightarrow C + 2H₂ \]
Это уравнение показывает, что один молекула метана распадается на углерод и две молекулы водорода.
Теперь, давайте рассчитаем молекулы и массу:
Молярная масса метана (CH₄):
- Углерод (C): 12 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль × 4 = 4 г/моль
- Общая молярная масса метана: 12 + 4 = 16 г/моль
Количество молей метана в 48 г: \[ n(CH₄) = \frac{m}{M} = \frac{48 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} = 3 \, \text{моль} \]
Определение количества водорода: Из уравнения видно, что из 1 моля метана выделяется 2 моль водорода. Следовательно, из 3 моль метана получится: \[ 2 \times 3 = 6 \, \text{моль H₂} \]
Расчет массы водорода (H₂): Молярная масса водорода (H₂) составляет 2 г/моль (1 г/моль × 2). Теперь найдем массу выделившегося водорода: \[ m(H₂) = n(H₂) \times M(H₂) = 6 \, \text{моль} \times 2 \, \text{г/моль} = 12 \, \text{г} \]
Таким образом, масса водорода, которая выделится при термическом разложении 48 г метана, составляет 12 граммов.