Номер 8, страница 67 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

8. Почему при горении природного газа в кухне повышается влажность воздуха? Рассчитайте массу воды (г), образующейся при сгорании в кислороде метана объемом $56 \text{ дм}^3$ (н. у.).

Почему при горении природного газа в кухне повышается влажность воздуха?
Природный газ в основном состоит из метана ($CH_4$). Горение — это химическая реакция взаимодействия вещества с кислородом ($O_2$), который содержится в воздухе. В результате полного сгорания метана образуются два продукта: углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$), которая при высокой температуре реакции выделяется в виде водяного пара.
Уравнение реакции полного сгорания метана:
$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$
Выделившийся водяной пар смешивается с воздухом в кухне, увеличивая в нем концентрацию молекул воды. Влажность — это показатель содержания водяного пара в воздухе. Таким образом, сжигание природного газа непосредственно приводит к увеличению влажности воздуха в помещении.

Ответ: Влажность воздуха повышается, потому что при сгорании природного газа (метана) в качестве одного из продуктов реакции образуется вода в виде водяного пара.

Рассчитайте массу воды (г), образующейся при сгорании в кислороде метана объемом 56 дм³ (н. у.).

Дано:
Объем метана $V(CH_4) = 56 \text{ дм³}$
Условия: н. у. (нормальные условия)

$V(CH_4) = 56 \text{ дм³} = 56 \cdot 10^{-3} \text{ м³} = 0,056 \text{ м³}$

Найти:
Массу воды $m(H_2O)$

Решение:
1. Запишем уравнение реакции горения метана:
$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$
2. Найдем количество вещества (моль) метана, используя молярный объем газа при нормальных условиях ($V_m = 22,4 \text{ дм³/моль}$):
$n(CH_4) = \frac{V(CH_4)}{V_m} = \frac{56 \text{ дм³}}{22,4 \text{ дм³/моль}} = 2,5 \text{ моль}$
3. По уравнению реакции определим количество вещества воды, которое образовалось. Из стехиометрических коэффициентов следует, что из 1 моль $CH_4$ образуется 2 моль $H_2O$. Составим пропорцию:
$\frac{n(CH_4)}{1} = \frac{n(H_2O)}{2}$
$n(H_2O) = 2 \cdot n(CH_4) = 2 \cdot 2,5 \text{ моль} = 5 \text{ моль}$
4. Рассчитаем молярную массу воды ($H_2O$):
$M(H_2O) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$
5. Найдем массу образовавшейся воды по формуле $m = n \cdot M$:
$m(H_2O) = n(H_2O) \cdot M(H_2O) = 5 \text{ моль} \cdot 18 \text{ г/моль} = 90 \text{ г}$

Ответ: 90 г.