Для решения задачи нужно сначала записать уравнение реакции метана CH4CH₄CH4 с кислородом O2O₂O2. Это реакция горения, результатом которой является углекислый газ CO2CO₂CO2 и вода H2OH₂OH2O.
Уравнение реакции горения метана выглядит следующим образом:
Для решения задачи нужно сначала записать уравнение реакции метана CH4CH₄CH4 с кислородом O2O₂O2 . Это реакция горения, результатом которой является углекислый газ CO2CO₂CO2 и вода H2OH₂OH2 O.
Уравнение реакции горения метана выглядит следующим образом:
CH4+2O2→CO2+2H2O \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} CH4 +2O2 →CO2 +2H2 O
Теперь найдем молекулярные массы компонентов:
Молекулярная масса CH₄ метанметанметан:
C углеродуглеродуглерод = 12 г/мольH водородводородводород = 1 г/мольОбщая: 12+(4×1)=16 12 + (4 \times 1) = 16 12+(4×1)=16 г/мольМолекулярная масса O₂ кислородкислородкислород:
O кислородкислородкислород = 16 г/мольОбщая: 2×16=32 2 \times 16 = 32 2×16=32 г/мольМолекулярная масса CO₂ углекислыйгазуглекислый газуглекислыйгаз:
C углеродуглеродуглерод = 12 г/мольO кислородкислородкислород = 16 г/мольОбщая: 12+(2×16)=44 12 + (2 \times 16) = 44 12+(2×16)=44 г/мольТеперь определим, сколько моль кислорода O2O₂O2 содержится в 69 г:
Количество моль O2=69 г32 г/моль≈2.15625 моль \text{Количество моль O}_2 = \frac{69 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} \approx 2.15625 \text{ моль}
Количество моль O2 =32 г/моль69 г ≈2.15625 моль
Согласно уравнению реакции, на 1 моль CH₄ нужно 2 моль O₂. То есть:
1 моль CH₄ + 2 моль O₂ → 1 моль CO₂Отсюда, 2.15625 моль O₂ позволит получить:
Количество моль CO2=2.15625 моль O22=1.078125 моль CO2 \text{Количество моль CO}_2 = \frac{2.15625 \text{ моль O}_2}{2} = 1.078125 \text{ моль CO}_2
Количество моль CO2 =22.15625 моль O2 =1.078125 моль CO2
Теперь найдём массу углекислого газа CO2CO₂CO2 , образующегося в результате реакции:
Масса CO2=1.078125 моль×44 г/моль≈47.4375 г \text{Масса CO}_2 = 1.078125 \text{ моль} \times 44 \text{ г/моль} \approx 47.4375 \text{ г}
Масса CO2 =1.078125 моль×44 г/моль≈47.4375 г
Таким образом, масса углекислого газа, образующегося при взаимодействии метана с 69 г кислорода, составляет примерно 47.44 г.