Вычислите объем кислорода (н. у.), выделившегося в результате разложения порции воды массой 10 г. Ответ укажите в литрах.
Для вычисления объема кислорода, выделившегося в результате разложения воды, мы можем воспользоваться уравнением химической реакции электролиза воды:
\[ 2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 \]
Из этого уравнения видно, что из двух молекул воды (2H₂O) образуется одна молекула кислорода (O₂).
Сначала рассчитаем количество молей воды (H₂O). Молярная масса воды составляет примерно 18 г/моль. Поэтому, для 10 г воды:
\[ n(H_2O) = \frac{m}{M} = \frac{10 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \approx 0.556 \, \text{моль} \]
Теперь найдём количество молей кислорода (O₂), которое выделится в результате разложения:
Из уравнения видно, что на 2 моля воды образуется 1 моль кислорода. Значит, количество молей кислорода будет:
\[ n(O_2) = \frac{n(H_2O)}{2} = \frac{0.556 \, \text{моль}}{2} \approx 0.278 \, \text{моль} \]
Теперь рассчитаем объем кислорода при нормальных условиях (н. у.). При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем примерно 22.4 литра. Следовательно, объем кислорода будет:
\[ V(O_2) = n(O_2) \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 0.278 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 6.22 \, \text{л} \]
Таким образом, объем кислорода, выделившегося в результате разложения 10 г воды, составляет примерно 6.22 литра.
