Question

Какой объем водорода израсходуется на взаимодействие с 5 л. кислорода? С объяснением пожалуйста.

Answer 1

Ответ:

9,856дм³

Объяснение:

n(O2=5:22,4=0,22 моль

2H2+O2=2H2O

n(H2)=0,22×2(по пропорции)=0,44моль

V(H2)=0,44×22,4=9,856дм³

Answer 2

Для ответа на ваш вопрос, нужно знать химическое уравнение реакции между водородом и кислородом, чтобы определить их стехиометрические коэффициенты (отношение их молей). Чаще всего вопрос такого рода относится к реакции синтеза воды:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Это уравнение показывает, что для образования 2 молекул воды (H₂O) требуется 2 молекулы водорода (H₂) и 1 молекула кислорода (O₂). Столбец чисел перед химическими формулами называется стехиометрическими коэффициентами и показывает, в каком соотношении реагенты вступают в реакцию.

Теперь давайте рассмотрим ваш вопрос. У вас есть 5 литров кислорода, и вы хотите узнать, сколько водорода будет израсходовано для его полного взаимодействия.

1. Сначала нужно выразить объем вещества (в молях) для каждого газа. Для этого воспользуемся идеальным газовым законом:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в абсолютных единицах).

2. Поскольку нам неизвестны давление и температура, их можно считать одинаковыми для обоих газов, поскольку они взаимодействуют между собой. Таким образом, уравнение можно переписать в следующем виде:

V₁ / n₁ = V₂ / n₂

где V₁ и V₂ - объемы газов (5 л для кислорода и "х" л для водорода), n₁ и n₂ - количество вещества в молях.

3. Так как соотношение молей водорода и кислорода в реакции синтеза воды составляет 2:1, это означает, что количество водорода должно быть вдвое больше, чем количество кислорода. Таким образом, n₂ = 2 * n₁.

4. Подставим это в уравнение:

5 л / n₁ = х л / (2 * n₁)

Теперь можно решить уравнение относительно n₁:

5 / n₁ = х / (2 * n₁)

5 * 2 * n₁ = х * n₁

10 * n₁ = х * n₁

10 = х

Таким образом, для полного взаимодействия 5 литров кислорода необходимо 10 литров водорода.

Объемы молей могут быть пропорционально изменены, так как мы считали давление и температуру одинаковыми для обоих газов. Если бы у нас были точные значения давления и температуры, мы могли бы использовать уравнение идеального газа для более точного определения количества вещества в молях для каждого газа и вычисления соответствующих объемов.