6. Вычислите массу 33,6 м³ метана CH₄ при н. у. и определите число его молекул, содержащееся в этом объёме.

Задание 6. Масса и количество молекул метана

Для решения этой задачи нам понадобятся молярная масса метана (CH₄) и молярный объём газов при нормальных условиях (н. у.).

1. Найдём молярную массу CH₄:
   Молярная масса углерода (C) ≈ 12 г/моль.
   Молярная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль.
   Молярная масса CH₄ = 12 + (4 × 1) = 16 г/моль.
2. Найдём количество вещества (моль) метана:
   При нормальных условиях (н. у.) молярный объём любого газа составляет 22,4 л/моль. Сначала переведём объём из м³ в л:
   33,6 м³ = 33,6 × 1000 л = 33600 л.
   Количество вещества \( n = \frac{V}{V_m} \), где \( V \) — объём, \( V_m \) — молярный объём.
   \[ n = \frac{33600 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 1500 \text{ моль} \]
3. Найдём массу метана:
   Масса \( m = n \cdot M \), где \( M \) — молярная масса.
   \[ m = 1500 \text{ моль} \times 16 \text{ г/моль} = 24000 \text{ г} = 24 \text{ кг} \]
4. Найдём количество молекул метана:
   Количество молекул \( N = n \cdot N_A \), где \( N_A \) — число Авогадро (приблизительно \( 6.02 \times 10^{23} \) моль⁻¹).
   \[ N = 1500 \text{ моль} \times 6.02 \times 10^{23} \text{ моль⁻¹} = 9030 \times 10^{23} \text{ молекул} = 9.03 \times 10^{24} \text{ молекул} \]

Ответ: Масса 24 кг. В этом объёме содержится 9,03 × 10²⁴ молекул.