Какая масса углерода необходима для получения метана в реакции с 10 л водорода?

1) Получение метана: СН₄ = С + 2Н₂.

2) Количество вещества Н₂: ν_Н2 = V_Н2 / V_m, где V_Н2 — объем прореагировавшего водорода (V_Н2 = 10 л); V_m — молярный объем (const, V_m = 22,4 л/моль).

Расчет: ν_Н2 = V_Н2 / V_m = 10 / 22,4 ≈ 0,4464 моль.

3) Отношение количеств вещества: ν_С / ν_Н2 = 1 / 2, откуда выразим: ν_С = ν_Н2 / 2.

Расчет: ν_С = ν_Н2 / 2 = 0,4464 / 2 = 0,2232 моль.

4) Необходимая масса углерода: m_C = M_C * ν_С, где M_C — молярная масса углерода (const, M_C = 12 г/моль).

Расчет: m_C = M_C * ν_С = 12 * 0,2232 ≈ 2,68 г.

Ответ: Для получения 10 л водорода необходимо 2,68 г углерода.