дано:
- количество атомов водорода = 120 моль
- количество атомов углерода = 1 моль
найти: массовую долю метанола в растворе
решение:
1. Сначала определим количество молей метанола на основе его формулы СН3ОН. В одной молекуле метанола содержится 4 атома водорода и 1 атом углерода. Поэтому, если количество атомов углерода равно 1 моль, то это соответствует 1 моль метанола.
2. Теперь определим, сколько моль водорода в 1 моле метанола:
количество водорода в 1 моль метанола = 3 моль.
3. Далее, можем найти общее количество моль водорода, которое содержит раствор:
количество метанола * 3 моль H = 1 моль * 3 = 3 моль H.
4. Поскольку в растворе присутствует 120 моль водорода, мы можем найти количество моль воды, необходимое для достижения этого количества:
количество водорода в воде = 120 моль - 3 моль (водород из метанола) = 117 моль H.
5. Теперь мы знаем, что в растворе есть 1 моль метанола и 117 моль воды. Рассчитаем массы веществ:
- Молярная масса метанола (СН3ОН) = 12 г/моль (углерод) + 3*1 г/моль (водород) + 16 г/моль (кислород) = 32 г/моль.
- Масса метанола = 1 моль * 32 г/моль = 32 г.
- Молярная масса воды (H2O) = 2*1 г/моль + 16 г/моль = 18 г/моль.
- Масса воды = 117 моль * 18 г/моль = 2106 г.
6. Теперь можем рассчитать общую массу раствора:
общая масса раствора = масса метанола + масса воды = 32 г + 2106 г = 2138 г.
7. Рассчитаем массовую долю метанола:
массовая доля метанола = масса метанола / общая масса раствора * 100%
массовая доля метанола = 32 г / 2138 г * 100% ≈ 1,50 %.
ответ: массовая доля 1,50 %.