Сколько малекул кислорода и какой объем водорода (н.у) образуется при разложении 180 кг воды?
При разложении воды (H₂O) на кислород (O₂) и водород (H₂) происходит электрохимическая реакция, которая описывается уравнением:
\[ 2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 \]
Из этого уравнения видно, что на 2 молекулы воды образуются 2 молекулы водорода и 1 молекула кислорода.
Теперь давайте вычислим, сколько молекул кислорода и какой объем водорода образуется из 180 кг воды.
- Находим количество молей воды: Молярная масса воды составляет примерно 18 г/моль. Мы можем перевести 180 кг в граммы:
\[ 180 \text{ кг} = 180000 \text{ г} \]
Теперь найдем количество молей воды:
\[ n(H_2O) = \frac{m}{M} = \frac{180000 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 10000 \text{ моль} \]
- Находим количество образуемых молекул водорода и кислорода: Согласно уравнению реакции, из 2 моль воды образуются 2 моль водорода и 1 моль кислорода. Определим количество моль водорода и кислорода из 10000 моль воды:
Для водорода (H₂): \[ n(H_2) = n(H_2O) = 10000 \text{ моль} \]
Для кислорода (O₂): \[ n(O_2) = \frac{n(H_2O)}{2} = \frac{10000 \text{ моль}}{2} = 5000 \text{ моль} \]
- Определяем объем водорода при нормальных условиях (н.у.): При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем примерно 22.4 литра. Следовательно, объем водорода будет:
\[ V(H_2) = n(H_2) \times 22.4 \text{ л/моль} = 10000 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 224000 \text{ л} \]
Таким образом, при разложении 180 кг воды образуется:
- 5000 моль кислорода (или 5000 молекул, если пересчитывать в индивидуальные молекулы),
- 224000 литров водорода при нормальных условиях.
