Question

в результате реакции между водородом и кислородом уиварылася вода массой 27 г. Найти объем вступивших в реакцию газов.

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться химическим уравнением реакции образования воды из водорода и кислорода:

\[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \]

Из уравнения видно, что водород и кислород реагируют в мольном соотношении 2:1. Таким образом, количество молей воды будет равно количеству молей водорода, так как его коэффициент в уравнении 2. Масса воды равна 27 г.

Масса молекулы воды (H₂O) равна массе одного молекулы водорода (H₂) плюс масса одного молекулы кислорода (O₂). Молярная масса водорода (H₂) равна примерно 2 г/моль, а молярная масса кислорода (O₂) примерно 32 г/моль. Следовательно, молярная масса воды (H₂O) составляет приблизительно 18 г/моль.

Теперь мы можем использовать следующее уравнение для расчета количества молей воды:

\[ \text{моль} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} \]

Подставим значения:

\[ \text{моль воды} = \frac{27 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \]

\[ \text{моль воды} \approx 1,5 \, \text{моль} \]

Так как водород и кислород реагируют в соотношении 2:1, то моль водорода равна моли воды. Таким образом, у нас есть 1,5 моль водорода.

Теперь используем уравнение состояния идеального газа:

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество молей газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах, \(P\) - давление газа.

В данной задаче у нас нет данных о температуре и давлении, поэтому мы не можем рассчитать объем в пространственных единицах. Однако мы можем выразить объем водорода и кислорода в одинаковых условиях, поскольку они реагируют в соответствии с уравнением.

Если у нас есть 1,5 моль водорода, то у нас также есть 1,5 моль кислорода. Поскольку объем пропорционален количеству молей газа при постоянных условиях, объемы водорода и кислорода будут равны. Таким образом, объем вступивших в реакцию газов составит 1,5 объема газа при стандартных условиях (обычно 0°C и 1 атмосферное давление).