Номер 1.30, страница 40, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.30. В результате взаимодействия водорода с кислородом образовалось 1,12 мл воды. Вычислите объемы вступивших в реакцию веществ (н. у.).

Дано:

Объем образовавшейся воды $V(H_2O) = 1,12 \text{ мл}$

$V(H_2O) = 1,12 \text{ мл} = 1,12 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3$

Найти:

Объем водорода $V(H_2)$ (н. у.) - ?

Объем кислорода $V(O_2)$ (н. у.) - ?

Решение:

1. Первым шагом запишем сбалансированное уравнение реакции взаимодействия водорода и кислорода:

$$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$$

2. Согласно закону объемных отношений Гей-Люссака, объемы газов, которые вступают в реакцию и образуются в ее результате, соотносятся как небольшие целые числа. Эти числа равны стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции. Для применения этого закона необходимо, чтобы все участвующие вещества были в газообразном состоянии и находились при одинаковых условиях. Хотя вода при нормальных условиях (н. у.: 0°C и 1 атм) является жидкостью, в таких задачах обычно предполагается, что указанный объем воды — это объем, который она занимала бы в виде газа при н.у. Это позволяет использовать закон объемных отношений.

Из уравнения реакции видно, что соотношение объемов реагентов и продукта составляет:

$$V(H_2) : V(O_2) : V(H_2O) = 2 : 1 : 2$$

3. Теперь можно вычислить объемы вступивших в реакцию веществ. Расчеты будем вести в миллилитрах, так как исходные данные представлены в этой единице измерения.

Вычислим объем водорода ($V(H_2)$). Согласно пропорции, на 2 объемные части воды приходится 2 объемные части водорода:

$$\frac{V(H_2)}{V(H_2O)} = \frac{2}{2} = 1$$

Отсюда следует, что объем водорода равен объему образовавшейся воды:

$$V(H_2) = V(H_2O) = 1,12 \text{ мл}$$

4. Вычислим объем кислорода ($V(O_2)$). Согласно пропорции, на 2 объемные части воды приходится 1 объемная часть кислорода:

$$\frac{V(O_2)}{V(H_2O)} = \frac{1}{2}$$

Следовательно, объем кислорода в два раза меньше объема воды:

$$V(O_2) = \frac{1}{2} \cdot V(H_2O) = \frac{1}{2} \cdot 1,12 \text{ мл} = 0,56 \text{ мл}$$

Ответ: объем вступившего в реакцию водорода составляет 1,12 мл, а объем кислорода — 0,56 мл.