Молярная масса метана

Молярная масса метана (CH₄) — 16,043 г/моль: это сумма атомных масс 12,011 + 4 × 1,0080. В школьных задачах — 16 г/моль (C = 12, H = 1).

Из чего складывается

Углерод 12,011 12,011 74,9 %
Водород 4 × 1,0080 4,0320 25,1 %

M(CH₄) = 12,011 + 4 × 1,0080 = 16,043 г/моль

Результат округлён до точности наименее точной атомной массы. Атомные массы — IUPAC (CIAAW). Совпадает с PubChem: 16,043 г/моль. PubChem CID 297

Что такое метан?

Метан — простейший углеводород и главная часть природного газа. Это бесцветный газ без запаха, легче воздуха; бытовому газу запах придают специально, чтобы утечку можно было почувствовать.

Метан горит голубым пламенем: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Он образуется при гниении без доступа воздуха, например на болотах, и относится к парниковым газам.

Свойства

Состояние при 25 °C: Газ
Плотность: 0,717 г/л 0 °C
Температура плавления: −182,5 °C
Температура кипения: −161,5 °C
Растворимость в воде: практически не растворяется 22 мг/л, 25 °C

Источники: PubChem (HSDB, NIOSH), Википедия (справочник CRC), NIST Chemistry WebBook; каждое значение сверено по двум из них.

Задачи на молярную массу метана

Для школьных задач (C = 12, H = 1): M(CH₄) = 16 г/моль

Задача 1

Сколько моль в 8 г CH₄?

n = m : M = 8 г : 16 г/моль

Ответ: 0,5 моль
Задача 2

Какова масса 0,25 моль CH₄?

m = n · M = 0,25 моль · 16 г/моль

Ответ: 4 г
Задача 3

Какова массовая доля C в CH₄?

ω(C) = M(C) : M(CH₄) = 12 : 16 = 0,75

Ответ: 75,0 %
Задача 4

Сколько молекул в 4 моль CH₄?

N = n · N_A = 4 моль · 6,02 · 10²³ моль⁻¹

Ответ: 2,408 · 10²⁴
Задача 5

Какой объём при н. у. займут 48 г CH₄?

n = m : M = 48 г : 16 г/моль = 3 моль

V = n · V_m = 3 моль · 22,4 л/моль

Н. у. — нормальные условия: 0 °C и 101,3 кПа.

Ответ: 67,2 л

Что такое молярная масса

Молярная масса M — масса одного моля вещества, то есть примерно 6,022 · 10²³ его частиц. Её измеряют в граммах на моль (г/моль).

Чтобы её найти, сложите атомные массы всех атомов формулы: массу каждого элемента умножьте на его индекс — число атомов. В г/моль молярная масса численно равна относительной молекулярной массе Mr.

Например, для воды: M(H₂O) = 2 × 1,0080 + 15,999 = 18,015 г/моль.