ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 29 Вопрос 3 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Сколько молекул кислорода и какой объём водорода (н. у.) образуется при разложении 180 г воды?

Дано:

— Масса воды: \(m(\text{H}_2\text{O}) = 180 \, \text{г}\)
— Молярная масса воды: \(M(\text{H}_2\text{O}) = 18 \, \text{г/моль}\)
— Молярный объём газа при н. у.: \(V_m = 22,4 \, \text{л/моль}\)
— Число Авогадро: \(N_A = 6 \cdot 10^{23} \, \text{молекул/моль}\)

Найти:

1. Объём водорода: \(V(\text{H}_2) = ?\)
2. Количество молекул кислорода: \(N(\text{O}_2) = ?\)

Решение:

Уравнение реакции разложения воды:

\(
2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{O}_2\uparrow + 2\text{H}_2\uparrow
\)

1. Определяем количество вещества воды:

\(
n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{m}{M} = \frac{180 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 10 \, \text{моль}.
\)

2. По уравнению реакции определяем количество вещества продуктов разложения:

— Из \(2\) моль воды образуется \(1\) моль кислорода (\(\text{O}_2\)) и \(2\) моль водорода
(\(\text{H}_2\)).
— Если разложилось \(10\) моль воды:

• Количество кислорода:
  \(
  n(\text{O}_2) = n(\text{H}_2\text{O}) \cdot \frac{1}{2} = 10 \cdot \frac{1}{2} = 5 \, \text{моль}.
  \)
• Количество водорода:
  \(
  n(\text{H}_2) = n(\text{H}_2\text{O}) \cdot 1 = 10 \, \text{моль}.
  \)

3. Рассчитываем объём выделившегося водорода:

\(
V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \cdot V_m = 10 \cdot 22,4 = 224 \, \text{л}.
\)

4. Находим количество молекул кислорода:

\(
N(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \cdot N_A = 5 \cdot 6 \cdot 10^{23} = 30 \cdot 10^{23} = 3 \cdot 10^{24} \, \text{молекул}.
\)

Ответ:

— Объём водорода: \(V(\text{H}_2) = 224 \, \text{л}\).
— Количество молекул кислорода: \(N(\text{O}_2) = 3 \cdot 10^{24} \, \text{молекул}\).

Условие задачи:
Нам дано:
— Масса воды: \(m(\text{H}_2\text{O}) = 180 \, \text{г}\),
— Молярная масса воды: \(M(\text{H}_2\text{O}) = 18 \, \text{г/моль}\),
— Молярный объём газа при нормальных условиях: \(V_m = 22,4 \, \text{л/моль}\),
— Число Авогадро: \(N_A = 6 \cdot 10^{23} \, \text{молекул/моль}\).

Найти:
1. Объём водорода (\(V(\text{H}_2)\)).
2. Количество молекул кислорода (\(N(\text{O}_2)\)).

Решение:

1. Уравнение реакции разложения воды:

\(
2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{O}_2\uparrow + 2\text{H}_2\uparrow
\)

Это означает:

Из \(2\) моль воды (\(\text{H}_2\text{O}\)) образуется:

• \(1\) моль кислорода (\(\text{O}_2\)),
• \(2\) моль водорода (\(\text{H}_2\)).

2. Определяем количество вещества воды:

Количество вещества (\(n\)) рассчитывается по формуле:

\(
n = \frac{m}{M},
\)
где:
— \(m = 180 \, \text{г}\) — масса воды,
— \(M = 18 \, \text{г/моль}\) — молярная масса воды.

Подставляем значения:
\(
n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{180}{18} = 10 \, \text{моль}.
\)

Итак, в реакции участвует \(10 \, \text{моль}\) воды.

3. Определяем количество вещества продуктов разложения:

По уравнению реакции:

Из \(2\) моль воды образуется:

• \(1\) моль кислорода (\(\text{O}_2\)),
• \(2\) моль водорода (\(\text{H}_2\)).

Если в реакции участвует \(10 \, \text{моль}\) воды:
— Количество кислорода:
\(
n(\text{O}_2) = n(\text{H}_2\text{O}) \cdot \frac{1}{2} = 10 \cdot \frac{1}{2} = 5 \, \text{моль}.
\)
— Количество водорода:
\(
n(\text{H}_2) = n(\text{H}_2\text{O}) \cdot 1 = 10 \, \text{моль}.
\)

4. Рассчитываем объём выделившегося водорода:

Объём газа рассчитывается по формуле:

\(
V = n \cdot V_m,
\)
где:
— \(n = 10 \, \text{моль}\) — количество вещества водорода,
— \(V_m = 22,4 \, \text{л/моль}\) — молярный объём газа при нормальных условиях.

Подставляем значения:
\(
V(\text{H}_2) = 10 \cdot 22,4 = 224 \, \text{л}.
\)

Итак, объём выделившегося водорода составляет \(224 \, \text{л}\).

5. Рассчитываем количество молекул кислорода:

Количество молекул (\(N\)) рассчитывается по формуле:

\(
N = n \cdot N_A,
\)
где:
— \(n = 5 \, \text{моль}\) — количество вещества кислорода,
— \(N_A = 6 \cdot 10^{23} \, \text{молекул/моль}\) — число Авогадро.

Подставляем значения:
\(
N(\text{O}_2) = 5 \cdot (6 \cdot 10^{23}) = 30 \cdot 10^{23} = 3 \cdot 10^{24} \, \text{молекул}.
\)

Итак, количество молекул кислорода составляет \(3 \cdot 10^{24} \, \text{молекул}\).

Ответ:
1. Объём водорода: \(V(\text{H}_2) = 224 \, \text{л}\).
2. Количество молекул кислорода: \(N(\text{O}_2) = 3 \cdot 10^{24} \, \text{молекул}\).