1) Какое количество воды и углекислого газа образуется при сгорании 16 г метана (СН4)? 2) Сколько граммов алюминия

Задача 1:
В данной задаче мы должны вычислить количество воды и углекислого газа, образующихся при сгорании 16 г метана (СН4).

Сначала рассмотрим химическое уравнение реакции сгорания метана:

\[CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O\]

Из уравнения видно, что каждый молекула метана (СН4) реагирует с двумя молекулами кислорода (O2) и образует одну молекулу углекислого газа (CO2) и две молекулы воды (H2О).

Теперь посчитаем молы веществ, используя молярные массы:

Молярная масса метана (СН4) = 12 г/моль + 4 * 1 г/моль = 16 г/моль

Используя пропорцию, мы можем вычислить количество моль метана:

\([16 г\ CH_4] \cdot [(1 моль\ CH_4) / (16 г\ CH_4)] = 1\ моль\ CH_4\)

Согласно стехиометрии реакции, каждый моль метана (СН4) образует один моль углекислого газа (CO2) и два моля воды (H2О). Таким образом, образуется:

1 моль CO2 и 2 моля H2O

Теперь, чтобы узнать количество веществ в граммах, которое образуется при сгорании 16 г метана:

Количество CO2 = \((16 г\ CH_4) \cdot (1 моль\ CO2 / 1 моль\ CH_4) \cdot (44 г\ CO2 / 1 моль\ CO2) = 44 г\)

Количество H2O = \((16 г\ CH_4) \cdot (2 моль\ H2O / 1 моль\ CH_4) \cdot (18 г\ H2O / 1 моль\ H2O) = 576 г\)

Таким образом, при сгорании 16 г метана образуется 44 г углекислого газа (CO2) и 576 г воды (H2O).

Задача 2:
В этой задаче нам нужно определить количество граммов алюминия, необходимых для получения 20,4 г оксида алюминия при взаимодействии с оксидом марганца(IV).

Рассмотрим химическую реакцию, в которой оксид алюминия (Al2O3) образуется при взаимодействии с оксидом марганца(IV) (MnO2):

\[3MnO_2 + 4Al \rightarrow 3Mn + 2Al_2O_3\]

Из уравнения видно, что каждый моль оксида марганца(IV) (MnO2) реагирует с 4 молями алюминия (Al) и образует 2 моля оксида алюминия (Al2O3).

Теперь посчитаем мольные массы:

Молярная масса оксида марганца(IV) (MnO2) = 54,94 г/моль + 2 * 16 г/моль = 86,94 г/моль

Поскольку масса оксида алюминия (Al2O3) равна 20,4 г, мы можем использовать пропорцию, чтобы найти количество моль оксида алюминия:

\((20,4 г\ Al_2O_3) \cdot [(1 моль\ Al_2O_3) / (101,96 г\ Al_2O_3)] = 0,2 моль\ Al_2O_3\)

Таким образом, по стехиометрии реакции, 0,2 моль оксида алюминия (Al2O3) требуется для реакции с 3 молями оксида марганца(IV) (MnO2).

Теперь можно посчитать количество граммов алюминия (Al), используя молярную массу и пропорцию:

Количество Al = \((0,2 моль\ Al_2O_3) \cdot (4 моль\ Al / 2 моль\ Al_2O_3) \cdot (26,98 г\ Al / 1 моль\ Al) = 5,4 г\)

Таким образом, для получения 20,4 г оксида алюминия (Al2O3) при взаимодействии с оксидом марганца(IV), требуется 5,4 г алюминия (Al).