Сколько граммов кислорода необходимо взять, чтобы там содержалось столько молекул, сколько их содержится в 15 г молекулярного водорода? (молекула кислорода и молекула водорода – двухатомные)
Для того чтобы ответить на ваш вопрос, сначала нужно рассчитать, сколько молекул водорода содержится в 15 граммах молекулярного водорода (H₂) и затем использовать это значение для определения необходимого количества кислорода (O₂).
1. **Рассчитаем количество молекул водорода в 15 г H₂.**
Молярная масса молекулы водорода (H₂) составляет примерно 2 г/моль (так как атомная масса водорода примерно 1 г/моль, а молекула состоит из двух атомов):
\[
\text{Количество молей H₂} = \frac{15 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 7,5 \, \text{моль H₂}
\]
Поскольку одно моль любого вещества содержит \(6.022 \times 10^{23}\) молекул (число Авогадро), то:
\[
\text{Количество молекул H₂} = 7,5 \, \text{моль} \times 6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \approx 4.51 \times 10^{24} \, \text{молекул}
\]
2. **Рассчитаем необходимое количество кислорода.**
Молекула кислорода (O₂) также является двухатомной. Для реакции между водородом и кислородом (2H₂ + O₂ → 2H₂O) для каждого 2 молекул водорода требуется 1 молекула кислорода. То есть, на каждую пару молекул водорода (2H₂) нужна 1 молекула кислорода (O₂).
Поскольку у нас 7,5 моль H₂, количество моль O₂, необходимое для полной реакции, будет:
\[
\text{Количество моль O₂} = \frac{7,5 \, \text{моль H₂}}{2} = 3,75 \, \text{моль O₂}
\]
3. **Рассчитаем массу необходимого кислорода.**
Молярная масса молекулы кислорода (O₂) составляет примерно 32 г/моль (16 г/моль для одного атома кислорода):
\[
\text{Масса O₂} = 3,75 \, \text{моль} \times 32 \, \text{г/моль} = 120 \, \text{г O₂}
\]
Таким образом, для получения такого количества молекул кислорода, сколько их содержится в 15 граммах водорода, необходимо взять 120 граммов кислорода.
