Какой объём углекислого газа образуется при полном сгорании 4 г метана?

При полном сгорании метана (CH₄) происходит химическая реакция с кислородом (O₂), в результате которой образуются углекислый газ (CO₂) и вода (H₂O). Реакция имеет следующий вид:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Для того чтобы определить объём углекислого газа, который образуется при сгорании 4 г метана, нужно выполнить несколько шагов:

1. Определение молекулярной массы метана (CH₄):
   Масса углерода (C) = 12 г/моль, масса водорода (H) = 1 г/моль. Тогда молекулярная масса метана (CH₄):

   $$M(CH₄) = 12 + (4 \times 1) = 16 \text{ г/моль}$$

2. Определение количества вещества метана:
   Количество вещества (n) метана можно найти по формуле:

   $$n = \frac{m}{M}$$

   где m — масса вещества, M — молекулярная масса. Подставляем значения:

   $$n = \frac{4 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}$$

3. Использование коэффициентов из уравнения реакции:
   Из уравнения реакции видно, что на 1 моль метана образуется 1 моль углекислого газа. То есть 0.25 моль метана приведёт к образованию 0.25 моль углекислого газа.

4. Объём углекислого газа при нормальных условиях:
   При нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) 1 моль газа занимает объём 22.4 литра. Следовательно, объём углекислого газа, образующийся при сгорании 0.25 моль метана, составит:

   $$V(CO₂) = 0.25 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 5.6 \text{ л}$$

Таким образом, при полном сгорании 4 г метана образуется 5.6 литра углекислого газа.