Для решения задачи сначала определим, сколько молей воды (H₂O) было образовано.
Молярная масса воды составляет:
- H: 1 г/моль × 2 = 2 г/моль
- O: 16 г/моль
Итак, молярная масса H₂O = 2 + 16 = 18 г/моль.
Теперь найдем количество молей воды:
[
n(H_2O) = \frac{m}{M} = \frac{450 , \text{г}}{18 , \text{г/моль}} = 25 , \text{моль}
]
Химическая реакция между водородом и кислородом описывается уравнением:
[
2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O
]
Согласно уравнению, на 2 моля водорода необходимо 1 моль кислорода для образования 2 моль воды. Поэтому, для 25 моль воды нам понадобится:
[
n(O_2) = \frac{25 , \text{моль H}_2O}{2} = 12.5 , \text{моль O}_2
]
Теперь найдём объём кислорода при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22.4 литра:
[
V(O_2) = n(O_2) \times V_{m} = 12.5 , \text{моль} \times 22.4 , \text{л/моль}
]
[
V(O_2) = 280 , \text{л}
]
Таким образом, объём кислорода, вступившего в реакцию, равен 280 литров.
