Чтобы ответить на вопросы о массе углерода в различных соединениях, давайте рассмотрим каждую часть отдельно, используя молекулярные формулы и основные принципы стехиометрии.
а) В 2 моль углекислого газа (CO₂):
- Определим молекулярную массу CO₂. Углерод (C) имеет атомную массу примерно 12 г/моль, кислород (O) — 16 г/моль.
- CO₂: 1 × 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44 г/моль.
- Мышление может быть следующим: в 1 моле CO₂ содержится 1 моль углерода.
- Значит, в 2 моль CO₂ будет также 2 моль углерода.
- Для нахождения массы углерода:
- Масса углерода = количество молей углерода × его молярная масса = 2 моль × 12 г/моль = 24 г.
б) В 67,2 л угарного газа (CO):
- Угарный газ имеет молекулярную формулу CO. Молярная масса CO составляет:
- C: 1 × 12 + O: 1 × 16 = 12 + 16 = 28 г/моль.
- При стандартных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Теперь найдем количество молей угарного газа в 67,2 л:
- Количество молей = объем / молярный объем = 67,2 л / 22,4 л/моль = 3 моль.
- В 1 моле CO содержится 1 моль углерода, значит, у нас также 3 моль углерода.
- Для нахождения массы углерода:
- Масса углерода = 3 моль × 12 г/моль = 36 г.
в) В 13 мг ацетилена (C₂H₂):
- Ацетилен имеет формулу C₂H₂. Молярная масса C₂H₂:
- C: 2 × 12 + H: 2 × 1 = 24 + 2 = 26 г/моль.
- Сначала переведем 13 мг в граммы:
- 13 мг = 0,013 г.
- Теперь найдем количество молей ацетилена:
- Количество молей = масса / молярная масса = 0,013 г / 26 г/моль = 0,0005 моль.
- В 0,0005 моль ацетилена содержится 2 × 0,0005 моль углерода = 0,001 моль углерода.
- Теперь находим массу углерода:
- Масса углерода = 0,001 моль × 12 г/моль = 0,012 г = 12 мг.
Таким образом, результаты следующие: а) 24 г углерода в 2 моль CO₂. б) 36 г углерода в 67,2 л CO. в) 12 мг углерода в 13 мг C₂H₂.