Задача 1. Определить массовую долю углерода и водорода в этилене.
Краткое пояснение: Сначала определим молекулярную формулу этилена, затем вычислим массовые доли углерода и водорода.
Пошаговое решение:
- Молекулярная формула этилена: \( C_2H_4 \)
- Молярная масса этилена (\( M(C_2H_4) \)): \( 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 = 28 \) г/моль
- Массовая доля углерода (\( w(C) \)): \( \frac{2 \cdot 12}{28} = \frac{24}{28} \approx 0.857 \), или 85,7%
- Массовая доля водорода (\( w(H) \)): \( \frac{4 \cdot 1}{28} = \frac{4}{28} \approx 0.143 \), или 14,3%
Ответ: Массовая доля углерода в этилене составляет примерно 85,7%, массовая доля водорода – примерно 14,3%.
Задача 2. Сажа применяется для производства резины. Определить массу сажи (С), которую можно получить при разложении 36 г метана?
Краткое пояснение: Разложение метана (пиролиз) приводит к образованию сажи (углерода) и водорода. Сначала запишем уравнение реакции, затем определим массу сажи.
Пошаговое решение:
- Уравнение реакции разложения метана: \( CH_4 \rightarrow C + 2H_2 \)
- Молярная масса метана (\( M(CH_4) \)): \( 12 + 4 \cdot 1 = 16 \) г/моль
- Количество вещества метана (\( n(CH_4) \)): \( \frac{36 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 2.25 \) моль
- Согласно уравнению реакции, из 1 моль метана образуется 1 моль углерода. Следовательно, \( n(C) = n(CH_4) = 2.25 \) моль.
- Молярная масса углерода (\( M(C) \)): 12 г/моль
- Масса сажи (\( m(C) \)): \( 2.25 \text{ моль} \cdot 12 \text{ г/моль} = 27 \) г
Ответ: При разложении 36 г метана можно получить 27 г сажи (углерода).