Для решения задачи нам нужно использовать закон сохранения массы, который утверждает, что масса реагентов равна массе продуктов реакции.
Согласно уравнению реакции между водородом (H₂) и кислородом (O₂), образуется вода (H₂O):
\[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \]
Из этого уравнения видно, что 2 молекулы водорода реагируют с 1 молекулой кислорода для образования 2 молекул воды.
Если после реакции образовалось 450 г воды, то мы можем просто рассчитать, сколько весили реагенты (водород и кислород) до реакции.
Масса воды (H₂O) складывается из массы водорода и кислорода. Вода состоит из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода.
Рассчитаем молекулярные массы:
- Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль, следовательно, для 2 атомов водорода: \( 2 \times 1 = 2 \) г/моль.
- Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль.
Таким образом, молярная масса воды (H₂O) = 2 + 16 = 18 г/моль.
Теперь мы можем найти количество молей воды в 450 г:
\[ n(H_2O) = \frac{450 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 25 \, \text{моль} \]
Согласно стехиометрии реакции, на 2 моля воды нужно 2 моля водорода и 1 моль кислорода.
Таким образом, для 25 моль воды нам понадобятся:
- Водород: \( 25 \, \text{моль H₂} \)
- Кислород: \( \frac{25}{2} = 12.5 \, \text{моль O₂} \)
Теперь найдём массу газов, которые вступили в реакцию:
- Масса водорода: \( 25 \, \text{моль} \times 2 \, \text{г/моль} = 50 \, \text{г} \)
- Масса кислорода: \( 12.5 \, \text{моль} \times 32 \, \text{г/моль} = 400 \, \text{г} \)
Общая масса реакционных газов:
\[ 50 \, \text{г} + 400 \, \text{г} = 450 \, \text{г} \]
Таким образом, масса газов, вступивших в реакцию, равна 450 г.