Какова масса метана (CH4) в 22,4 м3 при нормальных условиях (н.у.) и сколько молекул метана содержится в этом объеме?

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать идеальный газовый закон, который связывает давление, объем и количество вещества газа. Формула для идеального газового закона выглядит следующим образом:

\[PV = nRT\]

Где:
- P - давление газа (в паскалях)
- V - объем газа (в кубических метрах)
- n - количество вещества газа (в молях)
- R - универсальная газовая постоянная (около 8,314 Дж/(моль·К))
- T - температура газа (в кельвинах)

Мы знаем, что у нас есть 22,4 м³ газа метана при нормальных условиях (н.у.), что означает, что давление равно 101,325 паскалям и температура составляет 273,15 К (0 °C). Нам нужно определить количество вещества (n) и массу метана (CH4).

Для начала найдем количество вещества (n). Мы можем переупорядочить идеальный газовый закон для нахождения количества вещества:

\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\]

Подставим известные значения в формулу:

\[n = \frac{{101,325 \ Па \times 22,4 \ м^3}}{{8,314 \ Дж/(моль \cdot К) \times 273,15 \ К}}\]

Решив эту формулу, мы найдем количество вещества метана в молях.

Теперь найдем массу метана (CH4). Мы знаем, что молярная масса метана равна 16 г/моль (у одного атома углерода масса 12 г/моль, а у четырех атомов водорода масса 1 г/моль).

Массу метана можно найти, умножив количество вещества метана (в молях) на его молярную массу:

\[масса = n \times молярная \ масса\]

Подставим значения и рассчитаем массу метана:

\[масса = n \times 16 \ г/моль\]

Таким образом, мы найдем массу метана и количество молекул метана в данном объеме.

Пожалуйста, дайте мне некоторое время, чтобы рассчитать результаты для вас.