При нагревании метана до температуры 1500 градусов получили 104 г ацетилена. Какой объем водорода (л н.у.) образовался в этой реакции?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия метан нагревание метана Ацетилен объём водорода химическая реакция 1500 градусов закон сохранения массы стехиометрия газовые реакции расчет объема газа Новый

Для начала, давайте разберемся с реакцией, которая происходит при нагревании метана (CH4). При высокой температуре метан может разлагаться, образуя ацетилен (C2H2) и водород (H2). Уравнение реакции можно записать следующим образом:

2 CH4 → C2H2 + 3 H2

Теперь мы знаем, что на 2 молекулы метана образуется 1 молекула ацетилена и 3 молекулы водорода.

Далее, нам нужно определить, сколько молей ацетилена было получено. Для этого используем формулу:

n = m / M

где:

• n - количество молей вещества,
• m - масса вещества (в граммах),
• M - молярная масса вещества (в г/моль).

Молярная масса ацетилена (C2H2) рассчитывается следующим образом:

• Углерод (C) - 12 г/моль,
• Водород (H) - 1 г/моль.

Таким образом, молярная масса ацетилена:

M = 2 * 12 + 2 * 1 = 24 + 2 = 26 г/моль

Теперь найдем количество молей ацетилена:

n(C2H2) = 104 г / 26 г/моль = 4 моль

Согласно уравнению реакции, на 1 моль ацетилена образуется 3 моля водорода. Следовательно, количество молей водорода будет:

n(H2) = 3 * n(C2H2) = 3 * 4 моль = 12 моль

Теперь мы можем найти объем водорода при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 литра. Таким образом, объем водорода можно рассчитать по формуле:

V = n * Vм

где:

• V - объем газа (в литрах),
• n - количество молей газа,
• Vм - молярный объем газа при н.у. (22,4 л/моль).

Теперь подставим значения:

V(H2) = 12 моль * 22,4 л/моль = 268,8 л

Таким образом, объем водорода, образовавшегося в результате реакции, составляет 268,8 литров.