За да решим тази задача, първо трябва да разберем какво представлява сярната киселина и какви са нейните характеристики. Сярната киселина е силна киселина с формула H2SO4 и молекулна маса 98 g/mol. За да намерим масата на разтвора, трябва да използваме следните формули: 1. Молна концентрация (M) = брой молове вещество / обем на разтвора в литри. В случая 0.1mol/L = x mol / 0.1L, където x е броят на моловете сярна киселина, които ни трябват за 100mL разтвор. Оттук получаваме, че x = 0.1mol/L * 0.1L = 0.01 mol. 2. Масата на сярната киселина в грамове е равна на броя на моловете умножен по молекулната маса: m = x mol * 98 g/mol = 0.01 mol * 98 g/mol = 0.98 g. 3. Понеже разтворът на сярна киселина има масова част 49%, това означава, че в 100g разтвор има 49g сярна киселина. Затова, за да намерим масата на разтвора, трябва да разделим масата на сярната киселина на масовата ѝ част: m = 0.98g / 0.49 = 2 g. Значи, трябва да вземем 2g от разтвора на сярна киселина с масова част 49%, за да приготвим 100mL разтвор с молна концентрация 0,1mol/L.

Малката реакционна способност на метана при обикновени условия се дължи на неговата молекулярна структура. Метанът е молекула, състояща се от един атом въглерод, окружен от четири атома водород. Това го прави много стабилен и не склонен към химически реакции. Въглеродът и водородът се свързват чрез ковалентни връзки, което означава, че те споделят електрони за да достигнат стабилен електронен слой. Тези ковалентни връзки са много силни и трудни за разрушаване. Освен това, метанът е безцветен и безмирисен газ при стандартни условия, което го прави труден за откриване без специализирани инструменти. Той също така има ниска плътност, което означава, че може да се разпространява бързо и равномерно в атмосферата, още по-намалявайки вероятността за реакция.

Горенето на метан (CH4) е екзотермна химическа реакция, при която метанът реагира с кислород (O2) за да образува воден диоксид (CO2) и вода (H2O), освобождавайки енергия. Уравнението на реакцията изглежда така: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + енергия За да докажем продуктите от тази реакция, бихме могли да използваме следните методи: 1. Доказване на воден диоксид (CO2): Можем да съберем продуктите от горенето на метан в балон. Ако пропуснем продуктите през раствор на варовикова вода (Ca(OH)2), тя ще образува бял преципитат на варовиков карбонат (CaCO3), което е ясен знак за наличие на въглероден диоксид. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O 2. Доказване на вода (H2O): Можем да съберем продуктите от горенето на метан в суха пробирка. Ако стените на пробирката станат влажни, това е доказателство за наличие на вода. За да се уверите в правилността на реакцията, винаги е добре да се проведе в контролирана лабораторна среда с подходящи мерки за безопасност.

Има два начина, по които можем да получим млечна киселина от въглерод и неорганични реактиви. 1. Първият начин е чрез биологичен метод, използвайки бактерии, като Lactobacillus. Тук въглеродът се превръща в глюкоза, която се ферментира до млечна киселина: C + O2 → CO2 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 (фотосинтеза) C6H12O6 → 2C3H6O3 (ферментация) 2. Вторият начин е чрез химически процес, като например хидратация на ацетилен до ацеталдехид, последвана от окисление до млечна киселина: 2C + O2 → 2CO (частично горене на въглерод) 2CO + H2 → C2H2 + H2O (Синтез на Фишер-Тропш) C2H2 + H2O → CH3CHO (хидратация на ацетилен) CH3CHO + O2 → CH3COOH (окисление на ацеталдехид) За различаване на метановата и етановата киселина можем да използваме тест с натриева сол. Съединенията на метановата киселина с натрий ще дадат газ при нагряване (метан), докато солите на етановата киселина няма да дадат такъв газ. Моля, имайте предвид, че тези процеси са упростени и в действителност могат да включват допълнителни стъпки и/или катализатори.

Първо, нека да изчислим обема на CO2 при дадените условия. Уравнението на газовото състояние е: PV = nRT, където P е налягане (в pascal), V е обем (в m³), n е количество на веществото (в mol), R е универсалната газова константа (8.314 J/(mol.K)) и T е температурата (в K). Според уравнението за реакцията, 1 мол Na2CO3 образува 1 мол CO2. Моларната маса на Na2CO3 е 105.99 g/mol. 98% от 500g Na2CO3 е 490g. Така получаваме, че имаме 490g / 105.99 g/mol = 4.62 mol Na2CO3, което значи, че ще образуваме 4.62 mol CO2. Конвертираме температурата от °С в K: 18 °C = 291.15 K. Конвертираме налягането от kPa в Pa: 99.5 kPa = 99500 Pa. Сега можем да изчислим обема на CO2: V = nRT/P = 4.62 mol * 8.314 J/(mol.K) * 291.15 K / 99500 Pa = 0.108 m³, което е равно на 108 dm³. За втората част на въпроса, нека да изчислим колко kg HN3 са необходими за получаване на 5 kg HNO3. Според уравнението за реакцията, 1 мол HN3 образува 1 мол HNO3. Моларната маса на HN3 е 29 g/mol и на HNO3 е 63 g/mol. 5 kg HNO3 с масова част 60% е 3 kg HNO3, което е равно на 3000g / 63 g/mol = 47.62 mol HNO3. Тоест, ще са ни нужни 47.62 mol HN3. При 3% загуби ще са ни нужни 47.62 mol / 0.97 = 49.09 mol HN3. Така че ще са ни нужни 49.09 mol * 29 g/mol = 1424 g = 1.424 kg HN3.

Всеки минерал е съставен от различни елементи, които са представени в него в различни пропорции. В случая на лимонит, основният елемент е желязото (Fe), което е комбинирано с кислород (O) и водород (H). 1. Изчисляване на съдържанието на желязо в масови части в проценти: За да изчислим това, първо трябва да знаем атомните маси на желязото (Fe), кислорода (O) и водорода (H). Те са съответно приблизително 55.85 g/mol, 16.00 g/mol и 1.01 g/mol. Молекулната маса на Fe(OH)3 е: (55.85 g/mol) + 3[(16.00 g/mol) + (1.01 g/mol) + (1.01 g/mol)] = 106.86 g/mol. Масовият процент на желязото в лимонита е: (маса на Fe / обща маса на Fe(OH)3) x 100% = (55.85 g/mol / 106.86 g/mol) x 100% = приблизително 52.28%. 2. Изчисляване на съдържанието на желязо в молни части в проценти: Тук е по-просто, тъй като в една молекула Fe(OH)3 има една молекула желязо (Fe). Така че, молният процент на желязото в лимонита е 100% (тъй като има една молекула Fe за всяка молекула Fe(OH)3).

а) Етаналът може да бъде окислен до оцетна киселина с помощта на амонячен разтвор на дисребърен оксид. Този процес може да бъде изразен със следното химично уравнение: CH3CHO + Ag2O → CH3COOH + 2Ag Тук етаналът (CH3CHO) реагира с дисребрения оксид (Ag2O) и се превръща в оцетна киселина (CH3COOH), като се образува сребро (Ag). б) Етанолът може да бъде окислен до оцетна киселина от оцетнокисели бактерии като Acetobacter и Gluconobacter. Този процес може да бъде изразен със следното химично уравнение: C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O Тук етанолът (C2H5OH) реагира с кислород (O2) в присъствието на бактерии и се превръща в оцетна киселина (CH3COOH), като се образува вода (H2O).

Според условието, металът реагира с хлор и образува хлорид, който след това реагира със сребърен нитрат, образувайки сребърен хлорид. Реакцията може да бъде записана по следния начин: 2M + Cl2 -> 2MCl MCl + AgNO3 -> AgCl + MNO3 Уравнението на реакцията ни показва, че металният хлорид и сребърният хлорид са в равностойно положение – т.е. молярното съотношение между тях е 1:1. Това означава, че масата на получената утайка (сребърен хлорид) е равна на масата на изходния метален хлорид. Сребърният хлорид има молекулна маса от 143,32 г/мол, а хлорът има атомна маса от 35,45 г/мол, така че масата на метала в молекулата на сребърния хлорид е 143,32 - 35,45 = 107,87 г/мол. Масата на утайката е 2,87г, което означава, че в нея има 2,87г / 143,32г/мол = 0,02 мола сребърен хлорид (и съответно, същото количество мола метален хлорид). Това означава, че атомната маса на метала е 2,66г / 0,02 мола = 133г/мол. Тази атомна маса е близка до тази на калия (К), който има атомна маса от приблизително 39г/мол. Така че металът във въпрос е вероятно калий.

Горенето на метан (CH4) в присъствието на кислород (O2) води до образуването на въглероден диоксид (CO2) и вода (H2O). Тази реакция е известна като горене или окислителна реакция. Уравнението на тази химическа реакция е следното: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O За да докажете продуктите от тази реакция, можете да проведете следните експерименти: 1. Събиране на продуктите: Можете да съберете продуктите от горенето на метан и да ги анализирате. Например, въглеродният диоксид може да бъде анализиран с помощта на лаймова вода - ако въглеродният диоксид преминава през лаймова вода, тя ще се замъгли, което е доказателство за присъствието на CO2. 2. Измерване на температурата: Горенето на метан освобождава топлина, така че може да измерите температурата преди и след реакцията. Увеличаването на температурата показва, че е имало горене. 3. Наблюдаване на водата: Водата, произлезла от реакцията, може да се наблюдава във вид на пара или кондензация. Имайте предвид, че тези експерименти трябва да бъдат извършвани под надзора на квалифициран професионалист, защото горенето на метан може да бъде опасно.

Етиловият алкохол може да бъде идентифициран чрез реакция с хромов анхидрид (Jones Reagent), който превръща алкохоли в карбонилни съединения. При реакцията епруветката ще се появи зелена промяна на цвета. Фенолът може да бъде идентифициран чрез реакция с желязо (III) хлорид (FeCl3). Фенолите образуват комплекс с FeCl3, който е фиолетов на цвят. Така че ако прибавите FeCl3 към епруветката и тя стане фиолетова, това означава, че има фенол. Мравченият алдехид може да бъде идентифициран чрез реакция с Толленс' реагент (сребърен амониев комплекс). Алдехидите реагират с Толленс' реагент и образуват сребърен огледален преципитат. Така че ако прибавите Толленс' реагент към епруветката и се образува сребърен преципитат, това означава, че има мравчен алдехид. Винаги бъдете предпазливи, когато работите с химични реактиви и спазвайте всички съответни мерки за безопасност.