Чтобы рассчитать массу водорода, который вступил в реакцию с кислородом для получения 144 граммов воды, нужно использовать стехиометрию реакции.
Давайте разберёмся по шагам.
Шаг 1: Записать уравнение реакции
Реакция между водородом (H₂) и кислородом (O₂) для образования воды (H₂O) выглядит следующим образом:
[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O ]
Шаг 2: Найти молекулярную массу воды
Сначала необходимо определить молекулярную массу воды (H₂O):
- Водород (H): 1 г/моль (2 атома) = 2 г/моль
- Кислород (O): 16 г/моль (1 атом) = 16 г/моль
Итого:
[ \text{Молекулярная масса } H_2O = 2 + 16 = 18 \text{ г/моль} ]
Шаг 3: Определить количество моль воды
Теперь найдём количество моль воды в 144 граммах воды:
[ n(H_2O) = \frac{m}{M} ]
где
- ( n ) — количество моль,
- ( m ) — масса (144 г),
- ( M ) — молекулярная масса (18 г/моль).
Подставим значения:
[ n(H_2O) = \frac{144 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 8 \text{ моль} ]
Шаг 4: Определить количество моль водорода
Согласно уравнению реакции, на 2 моль водорода (H₂) образуется 2 моль воды (H₂O). Это означает, что количество моль водорода равно количеству моль воды:
[ n(H_2) = n(H_2O) = 8 \text{ моль} ]
Шаг 5: Найти массу водорода
Теперь найдём массу водорода, используя его молекулярную массу:
Молекулярная масса водорода (H₂) равна 2 г/моль (так как 1 атом водорода имеет массу 1 г/моль, а у нас 2 атома).
Теперь находим массу:
[ m(H_2) = n \times M ]
Подставим значения:
[ m(H_2) = 8 \text{ моль} \times 2 \text{ г/моль} = 16 \text{ г} ]
Ответ
Таким образом, масса водорода, который вступил в реакцию с кислородом для образования 144 граммов воды, составляет 16 граммов.
