Якій абсолютній температурі відповідає об єм 100 см3 кисню, який виділився під час електролізу підкисленої води

Misticheskiy_Podvizhnik

61

Для решения этой задачи, нужно использовать формулу Гей-Люссака.

Формула Гей-Люссака гласит, что объем газа, выделившегося или поглощенного при химической реакции, пропорционален набранному или выделившемуся заряду и обратно пропорционален молекулярному объему газа.

\( V = \frac{{k \cdot Q}}{{n}} \)

где:
V - объем газа в стандартных условиях,
k - постоянная, равная 22,4 л/моль,
Q - заряд в кулонах,
n - количество грамм-эквивалентов газа.

Сначала необходимо определить количество грамм-эквивалентов кислорода, выделившегося в результате электролиза.

Учитывая, что молярная масса кислорода (O₂) равна 32 г/моль, нам нужно выяснить массу кислорода, соответствующую объему 100 см³.

Газовый закон Авогадро утверждает, что при стандартных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л, поэтому для решения этой задачи мы можем использовать пропорцию следующего вида:

\( \frac{{n}}{{V}} = \frac{{m}}{{V_m}} \)

где:
n - количество грамм-эквивалентов,
m - масса газа,
Vm - молярный объем.

Пользуясь формулой, найдем количество грамм-эквивалентов газа:

\( n = \frac{{m}}{{M}} \)

где:
M - молярная масса газа.

Таким образом, мы можем определить количество грамм-эквивалентов кислорода:

\( n = \frac{{100 \, \text{{см}}^3}}{{22,4 \, \text{{л/моль}}}} \cdot \frac{{1 \, \text{{моль}}}}{{1000 \, \text{{см}}^3}} \cdot \frac{{32 \, \text{{г}}}}{{1 \, \text{{моль}}}} \)

После вычислений получаем:

\( n = 0,143 \, \text{{г}} \)

Теперь, используя формулу Гей-Люссака, мы можем определить абсолютную температуру, соответствующую объему 100 см³ кислорода:

\( V = \frac{{22,4 \, \text{{л/моль}} \cdot \text{{кл}} \cdot 1500}}{{0,143 \, \text{{г}}}} \cdot \frac{{1 \, \text{{моль}}}}{{1000 \, \text{{см}}^3}} \)

После вычислений получаем:

\( V = 236,16 \, \text{{к}} \)

Таким образом, абсолютная температура, соответствующая объему 100 см³ кислорода, равна 236,16 Кельвина.