Какова объемная доля метана после смешения равных масс метана и хлороводорода?

Тема урока: Объемная доля метана после смешения метана и хлороводорода

Разъяснение:

Для решения данной задачи нам необходимо знать, что объемная доля - это отношение объема одного компонента к общему объему смеси.

Сначала определим молярную массу метана (CH4) и хлороводорода (HCl). Молярная масса метана составляет примерно 16,04 г/моль, а хлороводорода - около 36,46 г/моль.

Далее, учитывая, что мы имеем равные массы метана и хлороводорода, предположим, что у нас есть 1 грамм метана и 1 грамм хлороводорода. Таким образом, мы имеем две моли каждого газа.

Объемный коэффициент идеального газа характеризуется стехиометрическим коэффициентом. Для этого случая мы видим, что уравнение реакции между метаном и хлороводородом:

CH4 + HCl → CH3Cl + H2

Поскольку количество вещества одного грамма вещества равно количеству вещества в одной моли, мы можем сказать, что в нашей смеси будет 2 моля газа (1 моль метана и 1 моль хлороводорода).

Таким образом, объемная доля метана в смеси будет равна объему метана, деленному на общий объем смеси. Так как мы имеем 1 моль метана и 2 моля газов в смеси, объемная доля метана будет составлять 1/2 или 0,5 (50%).

Пример:
Если у нас есть 100 мл метана и 100 мл хлороводорода, какова будет объемная доля метана после их смешения?

Совет: При решении подобных задач полезно использовать знание мольных соотношений в реакциях, чтобы определить количество вещества каждого компонента и далее вычислить объемную долю.

Ещё задача:
Предположим, что у нас есть 200 мл метана и 150 мл хлороводорода. Какова будет объемная доля метана после смешения? Ответ округлите до ближайшего процента.