Какой объем занимает 1 кг метана CH4 при нормальных условиях? В ответе округли до сотых и приведи до целых

Чтобы решить эту задачу, нужно использовать знания из химии и свойства газов.

Метан (CH4) является одним из простейших углеводородов и представляет собой газ при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атмосфера). Прежде чем найти объем, занимаемый 1 кг метана, нам нужно определить его молярную массу.

Молярная масса метана (CH4) вычисляется как сумма масс атомов, составляющих молекулу.
Масса углерода (C) равна 12 г/моль, а масса водорода (H) — 1 г/моль. В молекуле метана содержится 1 атом углерода и 4 атома водорода. Таким образом, молярная масса метана равна:

\[12г/моль + (4 г/моль \times 1) = 16 г/моль.\]

Теперь, зная молярную массу метана, мы можем использовать закон Гая-Люссака для газов, чтобы найти объем 1 кг метана. Согласно этому закону, при пропорциональных условиях (температура и давление) объем газа пропорционален его количеству вещества.

Молярная масса метана равна 16 г/моль. Зная это, мы можем найти количество молей в 1 кг метана:

\[1кг \times \frac{1000г}{1кг} \div 16 г/моль = 62.5 моль.\]

Теперь мы можем найти объем метана в литрах, используя идеальный газовый закон:

\[\text{Объем} = \text{количество молей} \times \text{газовая постоянная} \times \text{температура} / \text{давление}.\]

Значение газовой постоянной обычно принимают равным 0.0821 л·атм/(моль·К), а температуру нормальных условий — 273 К.

\[\text{Объем} = 62.5 \times 0.0821 \times 273 / 1 = 1418.16 л.\]

Округляя до сотых и приводя до целых, получаем, что 1 кг метана при нормальных условиях занимает 1418 литров объема.