Чтобы вычислить массу смеси, состоящей из 2 литров метана (СН₄) и 3 литров этана (С₂Н₆), нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте рассмотрим их по порядку.
-
Определим молярные массы веществ:
- Молярная масса метана (СН₄):
- Углерод (C): 12 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль, и так как в метане 4 атома водорода, то 4 * 1 = 4 г/моль
- Итого: 12 + 4 = 16 г/моль
- Молярная масса этана (С₂Н₆):
- Углерод (C): 12 г/моль, и так как в этане 2 атома углерода, то 2 * 12 = 24 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль, и так как в этане 6 атомов водорода, то 6 * 1 = 6 г/моль
- Итого: 24 + 6 = 30 г/моль
-
Переведем объемы в молекулы:
- Используем закон Авогадро, который говорит, что при одинаковых условиях (температура, давление) равные объемы газов содержат одинаковое количество молекул.
- 1 моль газа занимает примерно 22.4 литра. Поэтому, чтобы найти количество молей, мы можем использовать формулу:
количество молей = объем (л) / 22.4.
-
Вычислим количество молей метана и этана:
- Количество молей метана (СН₄):
2 л / 22.4 л/моль ≈ 0.089 моль
- Количество молей этана (С₂Н₆):
3 л / 22.4 л/моль ≈ 0.134 моль
-
Вычислим массу каждого газа:
- Масса метана:
0.089 моль * 16 г/моль ≈ 1.424 г
- Масса этана:
0.134 моль * 30 г/моль ≈ 4.02 г
-
Сложим массы газов, чтобы получить общую массу смеси:
- Общая масса смеси = масса метана + масса этана
≈ 1.424 г + 4.02 г ≈ 5.444 г
Таким образом, масса смеси, состоящей из 2 литров метана и 3 литров этана, составляет примерно 5.444 грамма.