Question

В эвдиометре взорвана смесь, состоящая из водорода объемом 24 мл и кислорода объемом 15 мл. Какой газ и в каком объеме останется после взрыва?

Answer 1

Для определения того, какой газ останется и в каком объеме после взрыва, следует рассмотреть химическую реакцию между водородом и кислородом, которая происходит при взрыве в такой смеси.

Химическое уравнение для реакции образования воды из водорода и кислорода:

2H₂ (водород) + O₂ (кислород) → 2H₂O (вода)

Это означает, что 2 молекулы водорода реагируют с 1 молекулой кислорода, образуя 2 молекулы воды.

Изначально у нас есть 24 мл водорода и 15 мл кислорода.

Сначала определим, сколько молекул водорода и кислорода у нас есть:

Для водорода: Объем водорода (24 мл) / объем моля газа (24 мл) = 1 моль H₂ Для кислорода: Объем кислорода (15 мл) / объем моля газа (22,4 мл) ≈ 0,67 моль O₂

Теперь у нас есть стехиометрическое соотношение между водородом и кислородом в реакции. Так как соотношение 2:1, то наименьшее количество газа (кислорода) ограничит реакцию. Это означает, что для полной реакции будет использовано 0,67 моль кислорода.

Таким образом, для полной реакции потребуется: - 0,67 моль O₂ (кислорода) - 1,34 моль H₂ (водорода)

Согласно уравнению реакции, 1 моль кислорода реагирует с 2 молями водорода. Исходя из этого, кислород будет полностью использован, а останется неиспользованный водород.

Объем оставшегося водорода можно найти по формуле:

Неиспользованный объем водорода = Исходный объем водорода - объем водорода, участвовавшего в реакции Неиспользованный объем водорода = 24 мл - (1,34 моль H₂ × объем моля газа (24 мл/моль)) = около 9 мл

Таким образом, после взрыва в эвдиометре останется около 9 мл неиспользованного водорода.