Рассчитайте массовую долю углерода в метане CH4

DWQA Questions › Рассчитайте массовую долю углерода в метане CH4

0 +1 -1

Max Админ. спросил 6 лет назад

Помогите решить задачу: рассчитайте массовую долю углерода в метане CH4. Ответ запишите в процентах. Скажите, в виде какой геометрической фигуры молекула метана находится в пространстве? Почему? Расскажите с точки зрения метода валентных связей.

1 ответ

0 +1 -1

Xumuk Админ. ответил 6 лет назад

Прежде, чем дать ответ на вопрос, поставленный в задаче: рассчитайте массовую долю углерода в метане CH4, необходимо указать формулу, по которой эту величину можно вычислить. Она имеет следующий вид:

$\omega (X) \rightarrow nAr (X) \div M(substance) \times 100 \%.$

Рассчитаем молярную массу метана:

$M(CH_4) \rightarrow Ar(C) + 4Ar(H) \rightarrow 12 + 4\cdot 1 \rightarrow 16 g/mole.$

Найдем массовую долю углерода в составе метана:

$\omega (C) \rightarrow Ar (C) \div M(CH_4) \times 100 \%;$

$\omega (C) \rightarrow 12 \div 16 \times 100 \% \rightarrow 75%.$

Все четыре ковалентные связи углерода в метане (и в других подобных соединения) равноценны и симметрично направлены в простанстве. Атом углерода находится как бы в центре тетраэдра (правильной четырехгранной пирамиды), а четыре соединенных с ним атома (в случае метана – четыре атома водорода) – в вершинах тетраэдра. Углы между направлениями любой пары связей (валентные углы углерода) одинаковы и составляют $109^{0}28^{'}$ .
Это объясняется тем, что в атоме углерода, когда он образует ковалентные связи с четырьмя другими атомами, из одной s- и трех p-орбиталей в результате $sp^3$ -гибридизации образуются четыре симметрично расположенные в пространстве гибридные $sp^3$ -орбитали, вытянутые в направлении к вершинам тетраэдра.
В результате перекрывания $sp^3$ -гибридных электронных облаков углерода с электронными облаками других атомов (в метане – с шаровыми облаками 1s-электронов атомов водорода) образуются четыре тетраэдрически направленные ковалентные $\sigma$ —связи.

Рассчитайте массовую долю углерода в метане CH4

Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы добавить ответ.