24. Какая масса углерода необходима для получения метана в реакции с 10 граммами водорода?

Для решения этой задачи необходимо знать уравнение реакции взаимодействия углерода с водородом для получения метана, а также молярные массы веществ.

Уравнение реакции:

$$C + 2H_2 \rightarrow CH_4$$

Молярная масса водорода (H₂) = 2 × 1 (H) = 2 г/моль

Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль

Из уравнения реакции видно, что 1 моль C реагирует с 2 моль H₂.

Сначала найдем количество вещества (моль) водорода массой 10 г:

$$n(H_2) = \frac{m(H_2)}{M(H_2)} = \frac{10 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 5 \text{ моль}$$

Так как 1 моль C реагирует с 2 моль H₂, то для реакции с 5 моль H₂ потребуется 2.5 моль C.

Теперь найдем массу углерода, необходимого для реакции:

$$m(C) = n(C) \cdot M(C) = 2.5 \text{ моль} \cdot 12 \text{ г/моль} = 30 \text{ г}$$

Ответ: 30 грамм