Каков о объёме кислорода, выделенного при разложении 9 г воды по следующему уравнению реакции пероксида водорода: 2H2O2

Chudesnyy_Master

47

Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать знание о молярной массе вещества и его связи с объемом.

В данной реакции, рассматривая уравнение, мы видим, что каждые 2 моля перекиси водорода образуют 1 моль воды и 1 моль кислорода. То есть, соотношение между перекисью водорода и кислородом - 2:1.

Теперь давайте найдем молекулярную массу перекиси водорода (Н2О2) и используем ее для расчета количества вещества, содержащегося в 9 г перекиси водорода.

Молярная масса Н2О2 (2 моля водорода + 2 моля кислорода) равна:
\(2 \times (1.008 \, \text{г/моль}) + 2 \times (16.00 \, \text{г/моль}) = 34.02 \, \text{г/моль}\)

Теперь, чтобы найти количество вещества в 9 г перекиси водорода, мы используем формулу:
\(n = \frac{m}{M}\), где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества и \(M\) - молярная масса вещества.

Подставим значения:
\(n = \frac{9 \, \text{г}}{34.02 \, \text{г/моль}} \approx 0.2649 \, \text{моль}\)

Так как соотношение между перекисью водорода и кислородом составляет 2:1, количество вещества кислорода, выделяемого при разложении 9 г воды, будет равно половине количества вещества перекиси водорода.

\(n_{O2} = \frac{1}{2} \times n = \frac{1}{2} \times 0.2649 \, \text{моль} \approx 0.1324 \, \text{моль}\)

Наконец, объем \(V(O2)\), выделившегося кислорода, можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа:
\(V = n \times V_m\), где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество вещества газа и \(V_m\) - молярный объем газа (при нормальных условиях около 22.4 л/моль для большинства газов).

\(V(O2) = 0.1324 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 2.97 \, \text{л}\)

Ответ: \(V(O2) \approx 2.97 \, \text{л}\) (с точностью до второго знака после запятой).