Какова масса метана, взаимодействующего с водой, если использовался объем 4480 дм³ водорода для синтеза аммиака?

Данная задача можно решить, используя уравнение химической реакции для синтеза аммиака из водорода и азота:

\[3H_{2} + N_{2} \rightarrow 2NH_{3}\]

Согласно этому уравнению, чтобы получить 2 моля аммиака, необходимо использовать 3 моля молекул водорода и 1 моль молекул азота.

Мы знаем, что используется объем 4480 дм³ водорода. Чтобы узнать количество водорода в молях, нужно воспользоваться уравнением и объемами газов. Один мол газа занимает 22,4 литра под нормальными условиями.

\[4480 \, дм³ \cdot \frac{1 \, л}{1000 \, дм³} \cdot \frac{1 \, м³}{1000 \, л} \cdot \frac{1 \, мол}{22,4 \, литра} = x \, моль \, водорода\]

Выполняя вычисления получаем:

\[x \approx 0,8 \, моль \, водорода\]

Теперь, зная, что для образования 2 моль аммиака требуется 3 моля водорода, мы можем использовать пропорцию, чтобы определить массу метана:

\(\frac{3 \, моля \, водорода}{2 \, моля \, аммиака} = \frac{0,8 \, моля \, водорода}{y \, моль \, метана}\)

Выполняя вычисления, получаем:

\(y \approx 1,2 \, моль \, метана\)

Теперь, чтобы определить массу метана, мы должны знать его молярную массу, которая равна 16 г/моль.

Таким образом, масса метана, взаимодействующего с водой, будет:

\(1,2 \, моль \cdot 16 \, г/моль = 19,2 \, г\)

Таким образом, масса метана, взаимодействующего с водой, составляет примерно 19,2 г.