Среди источников энергии, добываемых в российской Арктике, особое место занимает природный газ. Его основным компонентом является метан - бинарное соединение, содержащее 75%…

Давайте решим задачу пошагово.

Шаг 1: Установить формулу метана

Метан — это простейший углеводород, который относится к классу алканов. Его молекула состоит из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Формула метана представлена так:

\[ \text{CH}_4 \]

Шаг 2: Вычислить молярную теплоту сгорания метана

Следующий шаг — вычисление молярной теплоты сгорания метана. Известно, что удельная теплота сгорания метана равна 50,2 МДж/кг.

1. Находим молярную массу метана:

   Формула для молярной массы вычисляется так: \[ M = m_C + 4 \cdot m_H \] Где:

   • \( m_C \) — масса одного атома углерода (примерно 12 г/моль),
   • \( m_H \) — масса одного атома водорода (примерно 1 г/моль).

   Подставляем значения: \[ M = 12 + 4 \cdot 1 = 12 + 4 = 16 \text{ г/моль} \]

2. Преобразуем удельную теплоту сгорания в кДж/моль:

   Мы знаем, что 1 кг = 1000 г. Таким образом, чтобы найти количество теплоты на моль, нам нужно перевести 50,2 МДж/кг в кДж/моль: \[ Q = 50,2 \text{ МДж/кг} = 50200 \text{ кДж/кг} \]

   Теперь нам нужно перевести это значение на один моль метана (16 г): \[ Q_{\text{моль}} = \frac{50200 \text{ кДж}}{1000 \text{ г}} \cdot 16 \text{ г} = 50200 \cdot 0.016 = 803,2 \text{ кДж/моль} \]

   Округляем до целых: \[ Q_{\text{моль}} \approx 803 \text{ кДж/моль} \]

Ответы:

1. Формула метана: CH4
2. Молярная теплота сгорания метана: 803

Таким образом, мы определили формулу метана и вычислили его молярную теплоту сгорания. Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь спрашивать!