Question

Вычислите объем водорода, который образуется при разложении 1,8 г воды под действием электрического тока.

Answer 1

1,8 г Х л
2 H2O. -> 2 H2. + O2
n= 2 моль n= 2 моль
М=18 г/моль Vm=22,4 л/моль
m= 36 г V= 44,8 л

1,8 г Н2О. - Х л Н2
36 г Н2О. - 44,8 л Н2
V(H2) = 1,8 * 44,8 / 36 = 2,24 л

Answer 2

При разложении воды на водород и кислород по формуле: 2H2O → 2H2 + O2

Молярная масса воды (H2O) равна 18 г/моль, молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль, соответственно, молярная масса кислорода (O2) равна 32 г/моль.

Масса водорода, образующегося из 1,8 г воды, может быть рассчитана путем использования молярных соотношений: 1 моль H2O → 2 моль H2 18 г H2O → 2 x 2 г H2 = 4 г H2

Массовая доля водорода в воде равна: 2 г H2 / 18 г H2O = 1/9

Количество молей воды, подвергнувшихся электролизу, можно определить, разделив массу воды на ее молярную массу: 1,8 г / 18 г/моль = 0,1 моль H2O

Таким образом, количество молей водорода, образующегося при электролизе 0,1 моль H2O, равно половине этого числа, поскольку по уравнению на каждые две моли воды образуется одна моль водорода: 0,1 моль H2O × 1 моль H2 / 2 моль H2O = 0,05 моль H2

И, наконец, объем водорода можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа: V = nRT/P

где n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л⋅атм/(моль⋅К)), T - температура в Кельвинах и P - давление в атмосферах.

При стандартных условиях (0°C, 1 атм) температура составляет 273 K и давление 1 атм, поэтому: V = nRT/P = 0,05 моль × 0,0821 л⋅атм/(моль⋅К) × 273 К / 1 атм = 1,19 л

Таким образом, объем водорода, образующегося при разложении 1,8 г воды под действием электрического тока, составляет при стандартных условиях примерно 1,19 л.