برای حل این سوال، ابتدا باید معادله واکنش سوختن کامل متان را بنویسیم:
\[ \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \]
۱. محاسبه جرم مولی متان (\( \text{CH}_4 \)):
- جرم مولی کربن (C): 12 g/mol
- جرم مولی هیدروژن (H): 1 g/mol
جرم مولی متان:
\[ 12 + (4 \times 1) = 16 \text{ g/mol} \]
۲. محاسبه مقدار مولی متان:
جرم داده شده متان: ۸ گرم
مقدار مولی متان:
\[ \frac{8 \text{ g}}{16 \text{ g/mol}} = 0.5 \text{ mol} \]
۳. محاسبه مقدار مولی گازکربن‌دی‌اکسید (\(\text{CO}_2\)) تشکیل شده:
طبق معادله، ۱ مول متان، ۱ مول \(\text{CO}_2\) تولید می‌کند، بنابراین ۰.۵ مول متان، ۰.۵ مول \(\text{CO}_2\) تولید می‌کند.
۴. محاسبه حجم گاز \(\text{CO}_2\) در شرایط STP:
در شرایط STP، هر مول گاز ۲۲.۴ لیتر حجم دارد.
حجم \(\text{CO}_2\) تولیدی:
\[ 0.5 \times 22.4 \text{ L} = 11.2 \text{ L} \]
حجم گازکربن‌دی‌اکسید تولید شده در شرایط STP برابر با ۱۱.۲ لیتر است.
