Рассчитайте объем кислорода (при н.у.), выделившийся при разложении 27 г воды.
Чтобы рассчитать объём кислорода, выделившегося при разложении 27 г воды (H₂O), будем следовать этим шагам:
Шаг 1: Запишем химическую реакцию
Разложение воды можно представить следующей реакцией:
\[ 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \text{H}_2 + \text{O}_2 \]
Это указывает на то, что из 2 молекул воды получается 1 молекула кислорода (O₂) и 2 молекулы водорода (H₂).
Шаг 2: Найдём количество вещества воды
Для того чтобы рассчитать количество вещества воды, используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество вещества (в молях),
- \( m \) — масса вещества (в граммах),
- \( M \) — молярная масса вещества (в г/моль).
Молярная масса воды (H₂O) составляет:
- \( H = 1 \, \text{г/моль} \times 2 = 2 \, \text{г/моль} \)
- \( O = 16 \, \text{г/моль} \)
Следовательно, \( M_{\text{H}_2\text{O}} = 2 + 16 = 18 \, \text{г/моль} \).
Теперь рассчитаем количество вещества 27 г воды:
\[ n = \frac{27 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 1.5 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Найдём количество выделившегося кислорода
Согласно уравнению реакции, из 2 моль воды получается 1 моль кислорода. Поэтому из 1.5 моль воды получится:
\[ n_{\text{O}_2} = \frac{1.5 \, \text{моль H}_2\text{O}}{2} = 0.75 \, \text{моль O}_2 \]
Шаг 4: Рассчитаем объём кислорода при нормальных условиях
При нормальных условиях (н.у.), 1 моль газа занимает объём 22.4 л. Таким образом, объём кислорода можно рассчитать по формуле:
\[ V = n \times V_m \]
где:
- \( V \) — объём газа (в литрах),
- \( n \) — количество вещества (в молях),
- \( V_m = 22.4 \, \text{л/моль} \) — молярный объём газа при н.у.
Подставим значения:
\[ V = 0.75 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 16.8 \, \text{л} \]
Ответ
Объём кислорода, выделившегося при разложении 27 г воды, составляет 16.8 литров.
