Для решения задачи, мы поможет понять, как происходит взаимодействие водорода и кислорода.
Химическая реакция
Экзотермическая реакция между водородом (H₂) и кислородом (O₂) описывается уравнением:
[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O ]
Это означает, что два молекулы водорода реагируют с одной молекулой кислорода, образуя две молекулы воды.
Шаг 1: Вычисление количества вещества водорода
Сначала нам необходимо определить количество вещества водорода, используя формулу:
[ n = \frac{m}{M} ]
где:
- ( n ) — количество вещества (в молях),
- ( m ) — масса (в граммах),
- ( M ) — молярная масса.
Молярная масса водорода (H₂) составляет примерно 2 г/моль (один атом водорода — 1 г/моль, а 2 атома — 2 г/моль).
Теперь подставим значения:
[ n_{H_2} = \frac{8 , \text{г}}{2 , \text{г/моль}} = 4 , \text{моль} ]
Шаг 2: Найти количество вещества кислорода
Согласно уравнению реакции, для реакции с 2 моль водорода необходимо 1 моль кислорода. Следовательно, для 4 моль водорода потребуется:
[ n_{O_2} = \frac{n_{H_2}}{2} = \frac{4 , \text{моль}}{2} = 2 , \text{моль} ]
Шаг 3: Расчет массы воды
Согласно уравнению реакции, на каждые 2 моль водорода образуется 2 моль воды. В нашем случае, при использовании 4 моль водорода, образуется 4 моль воды:
[ n_{H_2O} = n_{H_2} = 4 , \text{моль} ]
Теперь определим массу воды (H₂O). Молярная масса воды составляет приблизительно 18 г/моль.
Теперь мы можем найти массу воды:
[ m_{H_2O} = n_{H_2O} \times M_{H_2O} ]
[ m_{H_2O} = 4 , \text{моль} \times 18 , \text{г/моль} = 72 , \text{г} ]
Ответ
Таким образом, при взаимодействии 8 граммов водорода с кислородом образуется 72 грамма воды.
