Дано:
V (прир.газа) = 235,8 л
φ (CH4) = 95%
Найти:
m (CO2) - ?
1) Написать уравнения реакций:
CH4 + 2O2 => CO2 ↑ + 2H2O;
CO2 + Ca(OH)2 => CaCO3 ↓ + H2O;
2) Вычислить молярную массу CO2:
M (CO2) = Mr (CO2) = Ar (C) + Ar (O) * 2 = 12 + 16 * 2 = 44 г/моль;
3) Вычислить объем CH4:
V (CH4) = φ (CH4) * V смеси / 100% = 95% * 235,8 / 100% = 224,01 л;
4) Вычислить количество вещества CH4:
n (CH4) = V (CH4) / Vm = 224,01 / 22,4 = 10 моль;
5) Определить количество вещества CO2:
n (CO2) = n (CH4) = 10 моль;
6) Вычислить массу CO2:
m (CO2) = n (CO2) * M (CO2) = 10 * 44 = 440 г.
ответ: Масса CO2 составляет 440 г.
Вещества могут "гореть" не только из-за кислорода в воздухе. Слышали фразочку "вещество горело в атмосфере хлора"? В данном случае имеется ввиду реакция взаимодействия молекулярного хлора (Cl2) с любым-другим веществом.
В приведенных реакциях горят следующие металлы: калий (щелочной металл), кальций (щелочно-земельный металл) и алюминий. Именно в этом порядке и уменьшается их химическая активность, в этом же ряду увеличивается валентность. Если найти какое из этих веществ в таблице Менделеева, можно увидеть, что идут они практически по порядку: калий находится в первом вертикальном столбце, кальций - во втором, а алюминий - в третьем. Номер столбца в данном случае и определяет валентность элемента, то есть у калия валентность один, у кальция - два, а у алюминия - три. С валентностью металлов так почти всегда, за исключением группы металлов из d-элементов и кучки металлов из p-элементов: там скорее нужно запоминать, где и какая валентность вероятна, чем пытаться выдумать собственную.
А теперь перейдём к хлору: его валентных возможности поразительны. Он может образовывать от одной до семи связей (!). Но в случае горения в его атмосфере он образовывает одну связь с горящими веществами.
А теперь логическое умозаключение: металл имеет валентность один, хлор тоже. Тогда как будет выглядеть формула результата горения? Верно, для калия формула будет такая: KCl. Один атом хлора на один атом калия. Аналогично выглядят и CaCl2, и AlCl3.
Ещё есть такое понятие, как степень окисления, она объясняет все в химии с позиции "электронейтральности": все вещеста должны быть электронейтральны, то есть суммарный заряд молекулы всегда = 0. У металлов ст. ок-ния всегда положительна, у неметаллов может быть как положительной, так и отрицательной. По данной схеме у калия, кальция и алюминия заряды соответственно равны +1, +2, +3. А у хлора -1. Эти цифры условны, и не несут никакой материального смысла: придумана данная система для удобства проведения дальнейших операций в хим. реакциях. Например, вычислять заряды элементов в вещестах. По данной схеме в KCl, при складывании зарядов элементов, выходит ноль: +1-1. Аналогично и в CaCl2 (+2-1-1), и в АlCl3 (+3-1-1-1).