Объем (л) углекислого газа (кг), образующегося при сгорании 32 г метана CH4

Для решения задачи о том, сколько литров углекислого газа (CO₂) образуется при сгорании 32 г метана (CH₄), необходимо сначала написать уравнение реакции сгорания метана и определить молекулярные массы веществ.

Шаг 1: Уравнение реакции

Сгорание метана описывается следующим уравнением:

\[ \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \]

Это означает, что 1 молекула метана реагирует с 2 молекулами кислорода, образуя 1 молекулу углекислого газа и 2 молекулы воды.

Шаг 2: Найдем молекулярную массу метана

• Углерод (C): 12 г/моль
• Водород (H): 1 г/моль

Молекулярная масса метана (CH₄) рассчитывается как:

\[ M_{\text{CH}_4} = 12 + (1 \times 4) = 12 + 4 = 16 \, \text{г/моль} \]

Шаг 3: Найдем количество молей метана в 32 г

Используем формулу для расчета количества молей:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где:

• \( n \) — количество молей,
• \( m \) — масса вещества (в нашем случае 32 г),
• \( M \) — молекулярная масса (16 г/моль для метана).

Теперь подставим значения:

\[ n = \frac{32 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} = 2 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Найдем количество образовавшегося углекислого газа

Согласно уравнению реакции, на 1 моль метана образуется 1 моль углекислого газа. Таким образом, 2 моли метана образуют 2 моли углекислого газа:

\[ n_{\text{CO}_2} = n_{\text{CH}_4} = 2 \, \text{моль} \]

Шаг 5: Переведем количество моль CO₂ в объем

При нормальных условиях (0 °C, 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Значит, объем образовавшегося углекислого газа рассчитывается как:

\[ V = n \times V_{\text{моль}} \]

где:

• \( V_{\text{моль}} = 22,4 \, \text{л/моль} \).

Теперь подставим значения:

\[ V = 2 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 44,8 \, \text{л} \]

Ответ

При сгорании 32 г метана образуется 44,8 литров углекислого газа.