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.
