Сколько кубических метров кислорода выделяется при разложении 54 граммов воды?

Огонек

49

Чтобы решить данную задачу, нам нужно знать какой химический процесс происходит при разложении воды и использовать соответствующий химический баланс. Разложение воды происходит следующим образом:

\[
2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2
\]

Это химическое уравнение означает, что 2 молекулы воды (\(2H_2O\)) разлагаются на 2 молекулы молекулы водорода (\(2H_2\)) и 1 молекулу кислорода (\(O_2\)).

Молекулярная масса воды (\(H_2O\)) равна 18 г/моль, молекулярная масса кислорода (\(O_2\)) равна 32 г/моль, а молекулярная масса водорода (\(H_2\)) равна 2 г/моль.

Для решения задачи мы должны сначала выразить 54 г воды в молях, а затем определить, сколько моль кислорода (или кубических метров) выделяется при разложении этого количества воды.

Для вычисления количества молей воды, нам нужно разделить массу воды на ее молярную массу:

\[
\text{Моль воды} = \frac{\text{Масса воды}}{\text{Молярная масса воды}} = \frac{54 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 3 \, \text{моль}
\]

Теперь мы знаем, что у нас есть 3 моля воды. Согласно химическому уравнению, каждые 2 моля воды дадут 1 моль кислорода. Поэтому для определения количества молей кислорода, мы можем разделить количество молей воды на 2:

\[
\text{Моль кислорода} = \frac{\text{Моль воды}}{2} = \frac{3 \, \text{моль}}{2} = \frac{3}{2} \, \text{моль}
\]

Теперь, чтобы определить количество кубических метров кислорода, которое выделяется при разложении 54 г воды, мы используем следующую связь: 1 моль газа занимает 22,4 литра (или кубических метров) объема при нормальных условиях.

\[
\text{Кубические метры кислорода} = \text{Моль кислорода} \times 22,4 \, \text{л/моль}
\]

\[
= \left(\frac{3}{2} \right) \times 22,4 \, \text{л/моль}
\]

\[
= 33,6 \, \text{л} \, (\text{или кубических метров})
\]

Итак, при разложении 54 г воды выделяется 33,6 кубических метров кислорода.