Для решения данной задачи, нам понадобятся некоторые знания из химии, связанные с законами Гей-Люссака и Авогадро.
Сначала, давайте определим балансованное химическое уравнение для реакции метана с водой:
CH4 + 2H2O -> CO2 + 4H2
Видим, что в данной реакции 1 молекула метана (CH4) реагирует с 2 молекулами воды (H2O) и образуется 1 молекула углекислого газа (CO2) и 4 молекулы водорода (H2).
Теперь, используя закон Авогадро, знаем, что равные объемы газов содержат одинаковое количество молекул, при одинаковых условиях температуры и давления. Таким образом, объём аммиака (448 дм³) и объём водорода (4H2) будут содержать одинаковое количество молекул.
Мы также знаем, что 1 молекула метана (CH4) реагирует и образует 4 молекулы водорода (4H2). Следовательно, пропорция будет следующей:
1 молекула CH4 : 4 молекулы H2
x молекул CH4 : 448 дм³ H2
Давайте найдем значение переменной x, которая представляет количество молекул метана:
Сначала, давайте определим балансованное химическое уравнение для реакции метана с водой:
CH4 + 2H2O -> CO2 + 4H2
Видим, что в данной реакции 1 молекула метана (CH4) реагирует с 2 молекулами воды (H2O) и образуется 1 молекула углекислого газа (CO2) и 4 молекулы водорода (H2).
Теперь, используя закон Авогадро, знаем, что равные объемы газов содержат одинаковое количество молекул, при одинаковых условиях температуры и давления. Таким образом, объём аммиака (448 дм³) и объём водорода (4H2) будут содержать одинаковое количество молекул.
Мы также знаем, что 1 молекула метана (CH4) реагирует и образует 4 молекулы водорода (4H2). Следовательно, пропорция будет следующей:
1 молекула CH4 : 4 молекулы H2
x молекул CH4 : 448 дм³ H2
Давайте найдем значение переменной x, которая представляет количество молекул метана:
x = (1 молекула CH4 * 448 дм³ H2) / (4 молекулы H2)
x = 112 молекул CH4
Теперь, чтобы найти массу метана, мы должны учесть молярную массу каждого элемента. Молярная масса метана (CH4) равняется 12.01 г/моль (масса углерода) + 4 * 1.008 г/моль (масса водорода) = 16.04 г/моль.
Теперь, чтобы найти массу метана, мы используем следующую формулу:
Масса метана = количество молекул * молярная масса
Масса метана = 112 молекул * 16.04 г/моль
Масса метана = 1796.48 г
Таким образом, масса метана, прореагировавшего с водой, равна 1796.48 г.