Для вычисления массы метана (CH₄), который занимает объем 67,2 л при нормальных условиях (н.у.), можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа и формулой для нахождения массы.
При нормальных условиях (0 °C и 1 атм), 1 моль газа занимает объем примерно 22,4 л. Сначала найдем число молей метана, используя следующий расчет:
Определим количество молей метана:
\[ n = \frac{V}{V_m} \]
где:
- \( V \) — объем метана = 67,2 л,
- \( V_m \) — молярный объем газа при н.у. = 22,4 л/моль.
Подставим значения:
\[ n = \frac{67,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 3 \]
Теперь найдем массу метана, зная его молекулярную массу (M). Для метана:
\[ M_{CH₄} = 12 \, \text{(углерода)} + 4 \times 1 \, \text{(водорода)} = 16 \, \text{г/моль} \]
Рассчитаем массу:
\[ m = n \times M \]
Подставляем значения:
\[ m = 3 \, \text{моль} \times 16 \, \text{г/моль} = 48 \, \text{г} \]
Таким образом, масса метана, который занимает объем 67,2 л при нормальных условиях, составляет 48 граммов.