а) 0,1 моль молекул метана (CH4)
Дано:
- количество моль метана (n) = 0,1 моль
- молярная масса CH4 (M) = 12 + 1*4 = 16 г/моль
- молярный объем газа при нормальных условиях (Vм) = 22,4 дм3/моль
Найти: массу (m) и объем (V) порции метана.
Решение:
Сначала находим массу метана:
m = n * M
m = 0,1 моль * 16 г/моль
m = 1,6 г
Теперь находим объем метана:
V = n * Vм
V = 0,1 моль * 22,4 дм3/моль
V = 2,24 дм3
Ответ: масса метана составляет 1,6 г, объем - 2,24 дм3.
б) 0,8 моль атомов водорода в метане (CH4)
Дано:
- количество моль атомов водорода = 0,8 моль
- так как в одной молекуле метана содержится 4 атома водорода, то количество моль метана (n) будет:
n(CH4) = количество моль атомов водорода / 4
n(CH4) = 0,8 моль / 4
n(CH4) = 0,2 моль
Молярная масса метана (M) = 16 г/моль (как уже считали)
Найти: массу (m) и объем (V) порции метана.
Решение:
Сначала находим массу метана:
m = n * M
m = 0,2 моль * 16 г/моль
m = 3,2 г
Теперь находим объем метана:
V = n * Vм
V = 0,2 моль * 22,4 дм3/моль
V = 4,48 дм3
Ответ: масса метана составляет 3,2 г, объем - 4,48 дм3.
в) 0,12 * 10^23 атомов водорода в метане (CH4)
Дано:
- количество атомов водорода = 0,12 * 10^23
- число Авогадро (N_A) ≈ 6,022 * 10^23 атомов/моль
Найти: количество моль атомов водорода (n_H):
Решение:
n_H = количество атомов / N_A
n_H = (0,12 * 10^23) / (6,022 * 10^23)
n_H ≈ 0,0199 моль
Поскольку в одной молекуле метана содержится 4 атома водорода, находим количество моль метана:
n(CH4) = n_H / 4
n(CH4) = 0,0199 моль / 4
n(CH4) ≈ 0,004975 моль
Теперь находим массу метана:
m = n * M
m = 0,004975 моль * 16 г/моль
m ≈ 0,0796 г
Теперь находим объем метана:
V = n * Vм
V = 0,004975 моль * 22,4 дм3/моль
V ≈ 0,1118 дм3
Ответ: масса метана составляет примерно 0,0796 г, объем - примерно 0,1118 дм3.