Как найти объем метана в химии

Рудничный газ или метан (CH4). Рассчитайте объем,  массу и число частиц, если количество вещества равна 3 моль.

Решение задачи

Объем метана (CH4) найдем по формуле, устанавливающей связь между объемом и химическим количеством вещества:

формула объем через количество вещества

Получаем:

V (CH4) = 3 моль ⋅ 22,4 л/моль = 67,2 (л).

Массу метана (CH4) найдем по формуле, устанавливающей связь между массой и химическим количеством вещества:

формула масса через количество вещества

Используя таблицу Менделеева, рассчитаем молярную массу метана (CH4):

M (CH4) = 12 + 4⋅1 = 16 (г/моль).

Получаем:

m (CH4) = 3 моль ⋅ 16 г/моль = 48 (г).

Число частиц найдем по формуле, устанавливающей связь между числом частиц и химическим количеством вещества:

формула число частиц через количество вещества

Постоянная Авогадро (NА) указывает число структурных единиц в одном моле вещества:

постоянная Авогадро

Получаем:

N (CH4) = 3 моль ⋅ 6,02 ⋅ 1023 моль-1 = 18,06 ⋅ 1023.

Ответ:

объем метана равен 67,2 литра;

масса метана равна 48 грамм;

число частиц метана равно 18,06 ⋅ 1023.

Ответ:

4,48 литра.

Объяснение:

Найдем молярную массу метана:

M(CH₄) = 12 + 4 = 16 г/моль

Найдем химическое количество вещества в заданной массе

displaystyle n = frac{m}{M}  = frac{3,2}{16 } = 0,2 ;mol

3,2 г метана составляют 0,2 моль. По закону Авогадро 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л.

V(CH₄) = n*Va = 0,2 моль * 22,4 л/моль = 4,48 л.

Молярный объём

Vm

 — это отношение объёма данной порции вещества к его количеству.

Численно молярный объём равен объёму (1) моль вещества.

Обрати внимание!

Молярный объём любого газа при нормальных условиях (давлении (101,3) кПа и температуре (0) °С) равен (22,4) дм³/моль.

Вычисление объёма газа по его количеству

Преобразуем формулу молярного объёма — выразим из неё

V

:

 V(X)=n(X)⋅Vm

 — объём газа равен произведению его количества на молярный объём.

Пример:

вычисли объём (н. у.) метана количеством (1,5) моль.

V(CH4)=n(CH4)⋅Vm=1,5⋅22,4=33,6

 дм³.

Вычисление количества газа по его объёму

Выразим из формулы молярного объёма

n

:

n(X)=V(X)Vm

 — количество газа можно вычислить, если его объём разделить на молярный объём.

Пример:

вычисли количество водорода, соответствующее при н. у. его объёму (11,2) дм³.

n(H2)=V(H2)Vm=11,222,4=0,5

 моль.

Вычисление массы и объема газов

Если в условиях задачи указаны вещества в газообразном состоянии, то при вычислениях необходимо использовать газовые законы, связывающие количества и массы веществ с их объемами.

Задача 1. Вычислить объем диоксида углерода при н.у., взятого количеством
вещества 3 моль.

Решение задачи 1

Задача 2. Вычислить массу этилена (C2H4), занимающего при н.у. объем 28 л.

Решение задачи 2

Задача 3. Вычислить объемную долю метана в смеси, состоящей из 30 л
метана, 5 л этана и 2 л водорода. Объемы газов измерены при одинаковых
условиях.

Решение задачи 3


Часто допускается ошибка, когда при проведении расчётов отождествляются величины массовых и объёмных долей вещества.

Чтобы показать ошибочность таких представлений, рассмотрим решение задачи, в которой расчёт объемов газов связан с вычислениями их масс.


Задача 4. Имеется газовая смесь, массовые доли газа в которой равны (%): метана – 65, водорода – 35. Определите объемные доли газов в этой смеси.

Решение задачи

Таким образом, числовые значения массовых и объемных долей не совпадают.

ЕШ

Елена Шевцова(Бурмистрова)

Такая легкая задача.
Сначала узнаем массу 1 моль метана, формула CH4. С помощью таблицы Менделеева находим массы C=12 г, H=1, итого 12+(4*1)=16г. 1 моль любого газа (н. у) равен 22,4 литра.
Составляем пропорции: 16 г : 22.4 л = 80 г : x л.
Дальше совсем легко.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Найдите здесь ошибку как пишется
  • Maya motion path option объект переворачивается как исправить
  • Как найти периметр коридора
  • Как мне найти родных в россии
  • Как найти у девушки дырку в нее