Яку масову частку домішок містить вугілля, яке дало 1,792 м3 (н. у.) метану при масі 1 кг?

Описание: Чтобы решить эту задачу, необходимо использовать понятие молярной массы и уравнение состояния идеального газа.

1. Начнем с выражения молярной массы метана (СН₄). Молярная масса метана равна 16 г/моль.

2. Теперь мы должны оценить, сколько молей метана содержится в 1,792 м³ (нормальных условиях) газа. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P — давление газа, V — его объем, n — количество вещества (в молях), R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа (в Кельвинах).

3. Для уравнения состояния идеального газа нам также понадобится давление и температура, но в задаче эти данные отсутствуют. Поэтому предположим, что газ находится при нормальных условиях (20 °C и 1 атм). При этой температуре давление газа составляет 1 атмосферу.

4. Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для вычисления количества вещества (в молях). n = PV / RT.

5. Подставим известные значения: V = 1,792 м³, P = 1 атм, R = 0,0821 атм·л/моль·К (универсальная газовая постоянная), T = 20 °C + 273,15 = 293,15 K.

6. Подставим значения в уравнение и рассчитаем количество молей метана: n = (1 атм) * (1,792 м³) / ((0,0821 атм·л/моль·К) * (293,15 K)).

7. После расчета мы получаем количество молей метана, содержащихся в газе.

8. Чтобы найти массовую долю (массовую часть) вещества, нам нужно знать массу метана. В данной задаче дана масса вещества (1 кг), поэтому мы можем продолжить расчет.

9. Расчитаем массу метана: масса = количество молей * молярная масса.

10. Затем рассчитаем массовую долю вещества (в процентах): массовая доля = (масса метана / масса образца) * 100%.

Пример использования: Далее мы можем выполнить вышеуказанные вычисления, используя предоставленные данные.

Совет: Важно помнить формулы и уравнения, используемые при решении задач по химии. Перед началом решения задачи всегда важно прояснить условия задачи и понять, какие данные вам предоставлены и какие вам нужно найти. Также помните, что правильные единицы измерения очень важны для получения правильных результатов.

Упражнение: Подставьте предоставленные значения в уравнение состояния идеального газа, чтобы определить количество молей метана, а затем вычислите массовую долю метана, используя массу образца (1 кг).