Какая масса нитрометана образуется при реакции 32 граммов метана с 63 граммами азотной кислоты?

Тема вопроса: Реакции и расчеты в химии

Объяснение: Для решения данной задачи, нам необходимо использовать концепции молярной массы и соотношений между реагентами и продуктами в химической реакции.

В первую очередь, нужно записать уравнение реакции между метаном (CH4) и азотной кислотой (HNO3):

CH4 + 4HNO3 → CН2(NO3)2 + 2H2О

Из уравнения видно, что 1 моль метана соответствует образованию 1 моля нитрометана (CН2(NO3)2). Также, для решения задачи, нам понадобится знание молярных масс:

- Метан (CH4): ~16 г/моль
- Азотная кислота (HNO3): ~63 г/моль
- Нитрометан (CН2(NO3)2): ~108 г/моль

Теперь мы готовы решить задачу.
Для рассчета массы нитрометана (CН2(NO3)2), мы сначала должны найти количество вещества метана и азотной кислоты, используя их молярную массу и массу вещества, заданную в задаче:

Количество вещества метана (CH4) = масса метана / молярная масса метана
Количество вещества азотной кислоты (HNO3) = масса азотной кислоты / молярная масса азотной кислоты

Затем, используя соотношение между реагентами и продуктами в уравнении реакции, мы можем найти количество вещества нитрометана (CН2(NO3)2), которое образуется:

Количество вещества нитрометана (CН2(NO3)2) = количество вещества метана (CH4)

Наконец, используя найденное количество вещества нитрометана (CН2(NO3)2) и его молярную массу, мы можем рассчитать его массу:

Масса нитрометана = количество вещества нитрометана * молярная масса нитрометана

Пример:

Масса метана (CH4) = 32 г
Масса азотной кислоты (HNO3) = 63 г

Молярная масса метана (CH4) = 16 г/моль
Молярная масса азотной кислоты (HNO3) = 63 г/моль
Молярная масса нитрометана (CН2(NO3)2) = 108 г/моль

Количество вещества метана (CH4) = 32 г / 16 г/моль = 2 моль
Количество вещества азотной кислоты (HNO3) = 63 г / 63 г/моль = 1 моль

Количество вещества нитрометана (CН2(NO3)2) = количество вещества метана (CH4) = 2 моль

Масса нитрометана = количество вещества нитрометана * молярная масса нитрометана
Масса нитрометана = 2 моль * 108 г/моль = 216 г

Таким образом, масса нитрометана (CН2(NO3)2), образованного при данной реакции, равна 216 г.

Совет: Для понимания и решения задач по реакциям в химии, полезно владеть концепциями молярной массы, моля и уравнениями реакций. Помните, что уравнения реакций сбалансированы, а масса сохраняется. Регулярная практика решения различных задач поможет вам улучшить навыки в этой области.

Практика: Какая масса продукта образуется при реакции 24 грамма водорода (H2) с избытком кислорода (O2) в образцовой трубе? Уравнение реакции: 2H2 + O2 → 2H2O. (Молярная масса воды равна 18 г/моль)