Вопрос школьника
Какую массу углекислого газа можно получить, если сжечь 3,2 г метана? Определите объем, который займет углекислый газ, образовавшийся в этой реакции при нормальных условиях
Ответ от учителя
Уравнение реакции сжигания метана выглядит следующим образом:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Из уравнения видно, что на каждый мол метана образуется один мол углекислого газа. Молярная масса метана (CH4) равна 16 г/моль, следовательно, в 3,2 г метана содержится:
n = m/M = 3,2 г / 16 г/моль = 0,2 моль метана
Таким образом, при сжигании 3,2 г метана образуется 0,2 моль углекислого газа.
Объем углекислого газа можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа:
PV = nRT
где P — давление, V — объем, n — количество вещества, R — универсальная газовая постоянная, T — температура.
При нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) универсальная газовая постоянная равна 0,0821 л·атм/моль·К. Подставляя известные значения, получаем:
V = nRT/P = 0,2 моль * 0,0821 л·атм/моль·К * 273 К / 1 атм = 4,4 л
Таким образом, при сжигании 3,2 г метана образуется 0,2 моль углекислого газа, который займет объем 4,4 л при нормальных условиях.
