Question

Обчисліть масу води, що утворюється внаслідок згоряння водню об’ємом 1,12 л (за н. у.).Обчисліть об’єм пари води цієї маси.

Answer 1

2H2+O2=2H2O
n H2=1.12/22.4=0.05 моль
n H2O=0.05 моль
m H2O=18*0.05=0.9 г
V H2Oпар=0.9/0.597=1.5 см куб

Answer 2

Дане завдання можна вирішити за допомогою хімічних реакцій та законів стану ідеального газу.

Обчислення маси води, що утворюється

Спочатку розглянемо хімічну реакцію згоряння водню: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

За реакцією видно, що для кожних 2 молекулів водню (H₂) спалюється 1 молекула кисню (O₂), утворюючи 2 молекули води (H₂O).

Таким чином, для обчислення маси води, що утворюється, спочатку потрібно визначити кількість речовини водню, яка згорає.

Для цього використаємо інформацію про об'єм водню (V = 1,12 л) та умовні одиниці (нормальні умови, н.у.), де 1 моль газу в нормальних умовах займає об'єм 22,4 л.

Відомо, що 1 моль водню (H₂) має об'єм 22,4 л за н.у. Тому, для знаходження кількості речовини водню в молях скористаємося формулою: n = V / Vm, де n - кількість речовини (моль), V - об'єм газу (л), Vm - молярний об'єм газу (л/моль).

Підставивши відомі значення, отримаємо: n = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль.

Тепер, знаючи кількість молекул водню, можемо знайти кількість молекул кисню (O₂) та масу води (H₂O), що утворюється, використовуючи зв'язок 2:1 між воднем і киснем у воді.

Маса води, що утворюється, буде дорівнювати: m(H₂O) = n(H₂) * M(H₂O), де m(H₂O) - маса води (г), n(H₂) - кількість молекул водню (моль), M(H₂O) - молярна маса води (г/моль).

Молярна маса води (H₂O) дорівнює 18 г/моль. Підставляючи значення, отримаємо: m(H₂O) = 0,05 моль * 18 г/моль = 0,9 г.

Таким чином, маса води, що утворюється при згорянні 1,12 л водню за нормальних умов, становить 0,9 г.

Обчислення об'єму пари води

Тепер розглянемо обчислення об'єму пари води, яка утворюється.

Закон стану газів дозволяє обчислити об'єм пари вод