Какой объем кислорода и водорода присутствовал в начальной смеси до реакции, если после реакции осталось только

  • 16
Какой объем кислорода и водорода присутствовал в начальной смеси до реакции, если после реакции осталось только 10 мл кислорода?
Турандот
2
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание о соотношении объемов в газовых реакциях. Он известен как закон Дальтона. Согласно данному закону, в случае идеальных газов, сумма объемов реагирующих газов равна суммарному объему продуктов реакции при постоянной температуре и давлении.

Так как мы знаем, что после реакции осталось только 10 мл кислорода, это значит, что объем водорода, находившегося в начальной смеси, равен разнице между исходным объемом и остаточным объемом кислорода. Предположим, исходный объем кислорода был Vкисл, тогда объем водорода можно выразить следующим образом:
Vвод=VизначVкисл

Итак, мы знаем, что объем водорода равен разности между изначальным объемом и остаточным объемом кислорода. Теперь нам нужно определить, каков объем кислорода в начальной смеси. Для этого необходимо провести первые несколько шагов химического анализа задачи.

Кислород (О₂) и водород (H₂) реагируют путем объединения двух молекул кислорода и одной молекулы водорода, образуя две молекулы воды (Н₂О). Следовательно, соотношение между объемами их реакционных компонентов будет следующим:

Vкисл:Vвод=2:1

То есть, для каждых 2 объемов кислорода, необходимо 1 объем водорода.

Зная это соотношение, мы можем записать уравнение:

2Vкисл+Vвод2Vвода

Теперь мы можем выразить объемы кислорода и водорода с помощью одной переменной. Обозначим найденный объем водорода как Vвода. Тогда объем кислорода можно выразить следующим образом:

Vкисл=2Vвода

У нас есть уравнение, связывающее объем водорода (Vвода) и объем кислорода (Vкисл). Теперь мы можем записать уравнение, отражающее данный факт:

Vвода+Vкисл=Vизнач

Теперь подставим выражение для объема кислорода в данное уравнение:

Vвода+2Vвода=Vизнач

3Vвода=Vизнач

Зная, что суммарный объем водорода и кислорода равняется изначальному объему смеси, и что общий объем смеси равнялся изначальному объему минус объем оставшегося кислорода, мы можем записать уравнение:

3Vвода=VизначVкисл

Теперь подставим данные: Vизнач=Vкисл+Vвода=10+Vвода.

Таким образом, уравнение преобразуется к следующему виду:

3Vвода=10+Vвода

Теперь решим это уравнение:

2Vвода=10

Vвода=102=5

Таким образом, объем водорода в начальной смеси составлял 5 мл. Теперь мы можем найти объем кислорода, используя выражение Vкисл=2Vвода:

Vкисл=25=10

Таким образом, объем кислорода в начальной смеси также составлял 10 мл.

Окончательный ответ: в начальной смеси до реакции присутствовало 10 мл кислорода и 5 мл водорода.