Какое количество граммов кислорода производится при полном распаде 3,4 г пероксида водорода и какой будет объем этого

Valentina

11

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится уравнение реакции полного распада пероксида водорода (Н₂О₂) на кислород (О₂) и воду (Н₂О).

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[2H₂O₂ → 2H₂O + O₂\]

Из этого уравнения мы видим, что 2 молекулы пероксида водорода распадаются на 2 молекулы воды и 1 молекулу кислорода.

Для решения задачи мы должны вычислить количество граммов кислорода и объем этого кислорода при нормальных условиях (температуре 0 °C и давлении 1 атм).

Шаг 1: Найдем количество молей пероксида водорода в исходной задачи с помощью его молярной массы. Молярная масса пероксида водорода (Н₂О₂) равна 34 г/моль.

Масса пероксида водорода (m) равна 3,4 г.

Количество молей пероксида водорода (n) можно посчитать по формуле:

\[n = \frac{m}{M}\]

где n - количество молей, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Подставляем значения:

\[n = \frac{3,4}{34} = 0,1\]

Шаг 2: Так как по уравнению реакции видно, что 2 молекулы пероксида водорода распадаются на 1 молекулу кислорода, то количество молекул кислорода будет равно половине количества молекул пероксида водорода.

Количество молекул кислорода (N) можно посчитать по формуле:

\[N = \frac{n}{2}\]

Подставляем значения:

\[N = \frac{0,1}{2} = 0,05\]

Шаг 3: Чтобы найти количество граммов кислорода, мы можем использовать его молярную массу. Молярная масса кислорода (О₂) равна 32 г/моль.

Масса кислорода (m) равна количеству молекул, умноженному на молярную массу.

\[m = N \cdot M\]

Подставляем значения:

\[m = 0,05 \cdot 32 = 1,6\] г

Таким образом, при полном распаде 3,4 г пероксида водорода производится 1,6 г кислорода.

Шаг 4: Чтобы найти объем кислорода при нормальных условиях, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа \( PV = nRT \), где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм / (моль * К)) и T - температура в Кельвинах.

При нормальных условиях давление равно 1 атм, а температура равна 0 °C (273 К).

Мы можем выразить объем (V) из уравнения:

\[V = \frac{{nRT}}{P}\]

Подставляем значения:

\[V = \frac{{0,1 \cdot 0,0821 \cdot 273}}{1} = 2,23613\] л (округляем до четырех знаков после запятой)

Таким образом, объем кислорода при нормальных условиях будет равен 2,236 л.