Question

В результате реакции между водородом и кислородом образовалась вода массой 27г. Найдите объёмы (н.у.) вступивших в реакцию газов

Answer 1

Дано

m(H2O) = 27 г

Решение

n(H2O) = m(H2O) / Mr(H2O) = 27 / (2 * 1 + 16) = 27 / 18 = 1.5 моль

2H2 + O2 = 2H2O

n(H2) = n(H2O) = 1.5 моль

n(O2) = 0.5n(H2O) = 0.5 * 1.5 = 0.75 моль

V(H2) = n(H2) * Vm = 1.5 * 22.4 = 33.6 дм3

V(O2) = n(O2) * Vm = 0.75 * 22.4 = 16.8 дм3

Решение

V(H2) = 33.6 дм3

V(O2) = 16.8 дм3

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать закон пропорций Лавуазье-Лапласа, который утверждает, что объёмы газов, участвующих в реакции, находятся в простых численных соотношениях. Таким образом, мы можем определить соотношение объёмов водорода и кислорода, которые вступили в реакцию, из уравнения реакции:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Из уравнения видно, что соотношение между объёмами водорода и кислорода равно 2:1. То есть, если мы обозначим объём водорода как V₁, то объём кислорода будет равен V₂ = V₁/2.

Для определения объёма водорода и кислорода, мы можем воспользоваться формулой для расчёта количества вещества:

n = m/M

где n - количество вещества, моль; m - масса вещества, г; M - молярная масса вещества, г/моль.

Для воды молярная масса равна 18 г/моль (2*1 + 16), а масса воды, образовавшейся в результате реакции, равна 27 г. Следовательно, количество воды, образовавшейся в результате реакции, равно:

n(H₂O) = m(H₂O) / M(H₂O) = 27 г / 18 г/моль = 1.5 моль

Так как уравнение реакции показывает, что на каждые два моля водорода требуется один моль кислорода, то количество кислорода, участвующего в реакции, равно:

n(O₂) = 1.5 моль / 2 = 0.75 моль

Количество водорода равно:

n(H₂) = 2 * n(O₂) = 2 * 0.75 моль = 1.5 моль

Теперь мы можем определить объёмы водорода и кислорода, используя их молярные объёмы в нормальных условиях (н.у.):

V(H₂) = n(H₂) * Vm / N = 1.5 моль * 22.4 л/моль / 6.02*10^23 молекул/моль = 0.056 л (или 56 мл)

V(O₂) = n(O₂) * Vm / N = 0.75 моль * 22.4 л/моль / 6.02*10^23 молекул/моль = 0.028 л (или 28 мл)

Таким образом,