Давайте разберем задачу шаг за шагом, чтобы понять, как рассчитать объем кислорода, который можно получить при разложении 24,5 граммов хлората калия (KClO3).
Шаг 1: Написание уравнения реакции
Данная реакция разложения хлората калия выглядит так:
[ 2KClO_3 \rightarrow 2KCl + O_2 ]
Это означает, что 2 молекулы KClO3 разлагаются на 2 молекулы KCl и 1 молекулу O2.
Шаг 2: Определение молекулярной массы KClO3
Чтобы рассчитать, сколько молей KClO3 содержится в 24,5 г, сначала вычислим молекулярную массу KClO3:
- К: 39,1 г/моль (калий)
- Cl: 35,5 г/моль (хлор)
- O: 16,0 г/моль (кислород)
Теперь суммируем:
[
\text{Молекулярная масса } KClO_3 = 39,1 + 35,5 + (3 \times 16,0) = 39,1 + 35,5 + 48 = 122,6 \text{ г/моль}
]
Шаг 3: Определение количества моль KClO3 в 24,5 г
Теперь можем найти количество молей KClO3:
[
\text{Количество моль } KClO_3 = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{24,5 \text{ г}}{122,6 \text{ г/моль}} \approx 0,200 \text{ моль}
]
Шаг 4: Определение количества моль O2, получаемого из KClO3
Из уравнения реакции видно, что 2 моль KClO3 дают 1 моль O2. Следовательно, количество моль O2, получаемое из 0,200 моль KClO3, будет:
[
\text{Количество моль } O_2 = \frac{0,200 \text{ моль KClO3}}{2} = 0,100 \text{ моль O_2}
]
Шаг 5: Расчет объема O2
Согласно законам газов, 1 моль газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) занимает объем 22,4 литра. Теперь можем рассчитать объем кислорода:
[
\text{Объем } O_2 = 0,100 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 2,24 \text{ л}
]
Ответ
Таким образом, при разложении 24,5 граммов хлората калия (KClO3) можно получить приблизительно 2,24 литра кислорода (O2) при нормальных условиях.
