вычислить массу, объем и число частиц 0,25 моль метана CH₄

Задача: для 0,25 моль CH4 найти массу, объем и число частиц.

Допущения: чтобы найти объем газа, принимаем стандартные условия (STP): t = 0°C, p = 1 атм. При этих условия молярный объем Vm = 22,4 Л/моль.

1. Молярная масса CH4

• C: 12,01 г/моль
• H: 1,008 г/моль × 4 = 4,032 г/моль
• М(MCH4) = 12,01 + 4,032 ≈ 16,042 г/моль

2. Масса вещества

• Формула: m = n × M
• m = 0,25 моль × 16,042 г/моль ≈ 4,0105 г
• Округление по заданной точности: m ≈ 4,01 г
• В килограммах: ≈ 0,00401 кг

3. Число частиц (молекул)

• Формула: N = n × Na, где Na ≈ 6,022×10^23 молекул/моль
• N = 0,25 × 6,022×10^23 ≈ 1,5055×10^23 молекул
• Округление: N ≈ 1,5×10^23 молекул

4. Объем газа

• При STP: V = n × Vm, Vm = 22,4 Л/моль
• V = 0,25 × 22,4 Л ≈ 5,6 Л
• Округление: V ≈ 5,6 Л

Итоговые значения (двумя значащими цифрами, как у исходного n = 0,25 моль):

• Масса CH4: ≈ 4,01 г (или ≈ 0,00401 кг)
• Объем CH4 (при STP): ≈ 5,6 Л
• Число молекул: ≈ 1,5×10^23 молекул

Примечание: если условия объема отличаются (например, 25°C и 1 атм), объем будет другим. При 25°C и 1 атм Vm ≈ 24,45 Л/моль, тогда V ≈ 0,25 × 24,45 ≈ 6,11 Л.