В каком веществе содержание водорода больше: в воде или в метане (H4C)? Подтвердите расчетом

Чтобы выяснить, в каком веществе содержание водорода больше — в воде (H₂O) или метане (CH₄) — нам нужно рассчитать процентное содержание водорода в каждом из этих веществ.

Шаг 1: Находим молекулярную массу веществ

1. Вода (H₂O):

   • Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
   • Молекулярная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль (2 атома водорода).
   • Молекулярная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль.

   Таким образом, молекулярная масса H₂O: \[ 2 \cdot 1 + 16 = 2 + 16 = 18 \text{ г/моль} \]

2. Метан (CH₄):

   • Молекула метана состоит из одного атома углерода и четырёх атомов водорода.
   • Молекулярная масса углерода (C) ≈ 12 г/моль (1 атом углерода).
   • Молекулярная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль (4 атома водорода).

   Таким образом, молекулярная масса CH₄: \[ 12 + 4 \cdot 1 = 12 + 4 = 16 \text{ г/моль} \]

Шаг 2: Рассчитываем содержание водорода в каждом веществе

1. Вода (H₂O):

   • Содержание водорода в молекуле H₂O: \[ \text{Содержание водорода} = \frac{\text{Масса водорода}}{\text{Молекулярная масса H₂O}} \cdot 100\% \] \[ = \frac{2}{18} \cdot 100\% \approx 11.11\% \]

2. Метан (CH₄):

   • Содержание водорода в молекуле CH₄: \[ \text{Содержание водорода} = \frac{\text{Масса водорода}}{\text{Молекулярная масса CH₄}} \cdot 100\% \] \[ = \frac{4}{16} \cdot 100\% = 25\% \]

Шаг 3: Сравнение содержания водорода

Теперь мы можем сравнить результаты:

• Вода (H₂O): ≈ 11.11% водорода.
• Метан (CH₄): 25% водорода.

Итог

Содержание водорода больше в метане (CH₄), чем в воде (H₂O). Таким образом, метан содержит больше водорода.