Номер 2, страница 106 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 2. Сколько граммов кислорода надо пропустить через озонатор, чтобы получить 160 г озона?

2. Дано:

$m(O_3) = 160 \text{ г}$

Найти:

$m(O_2) - ?$

Решение:

Процесс получения озона из кислорода в озонаторе описывается уравнением химической реакции:

$3O_2 \rightarrow 2O_3$

Это уравнение показывает, что из 3 моль кислорода ($O_2$) образуется 2 моль озона ($O_3$).

Рассчитаем молярные массы кислорода и озона. Молярная масса атомарного кислорода (O) составляет приблизительно 16 г/моль.

Молярная масса кислорода:

$M(O_2) = 2 \times 16 = 32 \text{ г/моль}$

Молярная масса озона:

$M(O_3) = 3 \times 16 = 48 \text{ г/моль}$

Теперь найдем количество вещества (число молей) озона массой 160 г, используя формулу $n = m/M$:

$n(O_3) = \frac{m(O_3)}{M(O_3)} = \frac{160 \text{ г}}{48 \text{ г/моль}} = \frac{10}{3} \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции, количество вещества кислорода относится к количеству вещества озона как 3 к 2. Составим пропорцию:

$\frac{n(O_2)}{3} = \frac{n(O_3)}{2}$

Выразим и рассчитаем количество вещества кислорода, необходимое для реакции:

$n(O_2) = \frac{3}{2} \times n(O_3) = \frac{3}{2} \times \frac{10}{3} \text{ моль} = 5 \text{ моль}$

Наконец, найдем массу кислорода, соответствующую 5 моль, по формуле $m = n \times M$:

$m(O_2) = n(O_2) \times M(O_2) = 5 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} = 160 \text{ г}$

Данный результат также следует из закона сохранения массы. Так как озон является аллотропной модификацией кислорода (то есть состоит из тех же атомов), масса кислорода, необходимого для получения озона, равна массе полученного озона, если считать, что вся реакция прошла до конца.

Ответ: для получения 160 г озона необходимо 160 г кислорода.