Чтобы рассчитать массу воды, образовавшейся в результате сгорания метана (CH₄) в кислороде (O₂), сначала запишем уравнение реакции:
\[ CH₄ + 2O₂ \rightarrow CO₂ + 2H₂O \]
Согласно этому уравнению, 1 молекула метана реагирует с 2 молекулами кислорода, образуя 1 молекулу углекислого газа и 2 молекулы воды.
Теперь, если мы знаем, что объем углекислого газа (CO₂) составил 5,6 дм³ при нормальных условиях (н.у.), можем воспользоваться одним важным фактом: при нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 дм³.
Рассчитаем количество молей углекислого газа: \[ n_{CO₂} = \frac{V_{CO₂}}{V_{m}} = \frac{5,6 \, \text{дм³}}{22,4 \, \text{дм³/моль}} = 0,25 \, \text{моль} \]
Из уравнения реакции видно, что на 1 моль углекислого газа образуется 2 моля воды. Следовательно, количество молей воды: \[ n_{H₂O} = 2 \times n_{CO₂} = 2 \times 0,25 \, \text{моль} = 0,5 \, \text{моль} \]
Теперь, чтобы найти массу образовавшейся воды, используем молекулярную массу воды (H₂O), которая составляет 18 г/моль: \[ m_{H₂O} = n_{H₂O} \times M_{H₂O} = 0,5 \, \text{моль} \times 18 \, \text{г/моль} = 9 \, \text{г} \]
Таким образом, масса воды, образовавшейся в результате реакции, составляет 9 граммов.