11.Сколько весит 16,8 л метана СН4? Сколько это молекул?
Давайте подробно разберёмся с этой задачей.
Дано:
Объём метана (CH₄): 16,8 литров
Задача:
- Определить массу метана, объем которого равен 16,8 л
- Узнать, сколько молекул содержится в этом объёме
Шаг 1. Используем закон Авогадро
При стандартных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) 1 молекула газа занимает объем 22,4 литра.
Это важно, потому что для расчётов с газами мы обычно предполагаем стандартные условия.
Шаг 2. Определим количество молей метана в 16,8 л
Количество молей (n) газа рассчитывается по формуле: \[ n = \frac{V}{V_m} \] где:
- \(V\) — объем газа (16,8 л)
- \(V_m\) — молярный объем газа (22,4 л/моль при стандартных условиях)
Подставляем: \[ n = \frac{16,8}{22,4} = 0,75 \text{ моль} \]
Итак, в 16,8 л содержится 0,75 моль метана.
Шаг 3. Определим массу метана
Молярная масса CH₄:
- C: 12 г/моль
- H: 1 г/моль, всего 4 H: 4 г/моль
Общая молярная масса:
\[
M_{CH_4} = 12 + 4 \times 1 = 16 \text{ г/моль}
\]
Масса \(m\): \[ m = n \times M = 0,75 \times 16 = 12 \text{ г} \]
Ответ: 16,8 л метана весят примерно 12 граммов.
Шаг 4. Определим количество молекул
Чтобы найти число молекул, используем число Авогадро:
\[
N_A \approx 6,022 \times 10^{23} \text{ молекул в 1 моль}
\]
Количество молекул: \[ N = n \times N_A = 0,75 \times 6,022 \times 10^{23} \approx 4,517 \times 10^{23} \]
Итоговые ответы:
- Масса метана в объёме 16,8 л: примерно 12 г
- Количество молекул: примерно 4,52 × 10²³ молекул
Если есть дополнительные вопросы, я с радостью помогу!
