Question

рассчитайте массу воды , которую необходимо разложить в электролизёре для получения 89.6 л кислорода.

Answer 1

$2H2O ----> 2H2 + O2$
n(O2) = 89,6 л / 22,4 л / моль = 4 моль
n(H2O) = 4 моль * 2 = 8 моль
m(H2O) = 8 моль * 18 г / моль = 144 г 

Answer 2

Для расчета массы воды, необходимой для получения 89.6 литров кислорода, мы можем использовать закон Фарадея, который устанавливает соотношение между количеством вещества, прошедшего через электролизер, и количеством электричества, протекшего через него.

Закон Фарадея:

Закон Фарадея утверждает, что количество вещества, прошедшего через электролизер, пропорционально количеству электричества, протекшего через него. Формула для расчета количества вещества (n) можно записать следующим образом:

n = Q / F

где: - n - количество вещества (в молях) - Q - количество электричества (в кулонах) - F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль)

Расчет массы воды:

Для расчета массы воды, необходимой для получения 89.6 литров кислорода, мы должны учесть, что водный электролиз происходит по следующему уравнению:

2H2O -> 2H2 + O2

Из уравнения видно, что для получения 1 моля кислорода (O2) необходимо 2 моля воды (H2O). Таким образом, мы можем записать соотношение между количеством воды (nH2O) и количеством кислорода (nO2) следующим образом:

nH2O = 2 * nO2

Теперь мы можем использовать формулу закона Фарадея для расчета количества электричества (Q), протекшего через электролизер, и затем найти массу воды (mH2O), используя молярную массу воды (M):

mH2O = nH2O * M

где: - mH2O - масса воды (в граммах) - M - молярная масса воды (18.015 г/моль)

Расчет:

1. Расчет количества электричества (Q): Для расчета количества электричества (Q), протекшего через электролизер, мы можем использовать формулу закона Фарадея:

Q = nO2 * F

Здесь nO2 - количество молей кислорода (O2), которое мы хотим получить. Для получения этого значения, мы можем использовать уравнение соотношения между объемом кислорода (V) и его количество вещества (nO2):

nO2 = V / 22.4

Здесь V - объем кислорода (в литрах). Подставляя это значение в формулу для Q, получаем:

Q = (V / 22.4) * F

Подставляя значения, получаем:

Q = (89.6 / 22.4) * 96 485 Кл/моль

Рассчитаем это значение:

Q = 385 000 Кл

2. Расчет количества воды (nH2O): Используя соотношение между количеством воды (nH2O) и количеством кислорода (nO2):

nH2O = 2 * nO2

Подставляя значение nO2, получаем:

nH2O = 2 * (V / 22.4)

Подставляя значение V, получаем:

nH2O = 2 * (89.6 / 22.4)

Рассчитаем это значение:

nH2O = 8 моль

3. Расчет массы воды (mH2O): Используя формулу для расчета массы воды (mH2O):

mH2O = nH2O * M

Подставляя значения, получаем:

mH2O = 8 * 18.015 г/моль

Рассчитаем это значение:

mH2O = 144.12 г

Таким образом, для получения 89.6 литров кислорода необходимо разложить примерно 144.12 грамма воды в электролизере.