Рассчитайте какая масса водорода и кислорода образуется при разложении 320 г воды.

Чтобы рассчитать, какая масса водорода и кислорода образуется при разложении 320 г воды, нужно использовать основные законы химии, в частности закон сохранения массы и данные о составе молекулы воды.

1. Химическое уравнение разложения воды

Процесс разложения воды (электролиз) можно записать следующим образом:

$2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2$

Это означает, что из двух молекул воды (H₂O) образуются два молекулы водорода (H₂) и одна молекула кислорода (O₂).

2. Молекулярная масса воды

Молекула воды состоит из двух атомов водорода (H) и одного атома кислорода (O). Масса атома водорода примерно равна 1 г/моль, а атома кислорода — 16 г/моль. Следовательно, молекулярная масса воды:

$\text{M(H}_2\text{O)} = 2 \times 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$

3. Моль воды в 320 г

Чтобы найти, сколько молей воды содержится в 320 г воды, нужно массу воды разделить на её молекулярную массу:

4. Масса водорода и кислорода

Теперь, зная, что из 2 молекул воды образуется 2 молекулы водорода и 1 молекула кислорода, можно посчитать, сколько водорода и кислорода образуется из 17.78 моль воды.

• Водород: из 2 молекул воды образуется 2 молекулы водорода. Следовательно, из 17.78 моль воды образуется 17.78 моль водорода.
• Кислород: из 2 молекул воды образуется 1 молекула кислорода. Следовательно, из 17.78 моль воды образуется 8.89 моль кислорода.

Теперь находим массу каждого газа:

• Масса водорода: 1 моль водорода весит 2 г (так как молекулярная масса H₂ = 2 г/моль).

  $$m(\text{H}_2) = 17.78 \text{ моль} \times 2 \text{ г/моль} = 35.56 \text{ г}$$

• Масса кислорода: 1 моль кислорода весит 32 г (молекулярная масса O₂ = 32 г/моль).

  $$m(\text{O}_2) = 8.89 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} = 284.48 \text{ г}$$

5. Проверка

Теперь проверим, что суммы масс водорода и кислорода в результате разложения воды составляют массу исходной воды:

Ответ

При разложении 320 г воды образуется:

• 35.56 г водорода,
• 284.48 г кислорода.