При взаимодействии водорода и кислорода образовалось 450 г воды. Чему равна масса газов, вступивших...

Для того чтобы определить массу водорода и кислорода, которые вступили в реакцию, необходимо воспользоваться законом сохранения массы и уравнением химической реакции.

Уравнение взаимодействия водорода и кислорода для образования воды выглядит следующим образом:

[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O ]

Сначала определим молекулярные массы водорода (H_2), кислорода (O_2) и воды (H_2O):

• Молекулярная масса водорода (H_2): (2 \times 1 = 2 \, \text{г/моль})
• Молекулярная масса кислорода (O_2): (2 \times 16 = 32 \, \text{г/моль})
• Молекулярная масса воды (H_2O): (2 \times 1 + 16 = 18 \, \text{г/моль})

Теперь рассмотрим стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции. Они показывают, что из двух молекул водорода и одной молекулы кислорода образуются две молекулы воды. В массах это означает, что:

• (2 \, \text{моль} \, H_2 ) (2 моль (\times) 2 г/моль = 4 г) реагируют с (1 \, \text{моль} \, O_2 ) (1 моль (\times) 32 г/моль = 32 г) и образуют (2 \, \text{моль} \, H_2O ) (2 моль (\times) 18 г/моль = 36 г).

Таким образом, масса водорода и кислорода, вступивших в реакцию, должна быть пропорциональна массе образовавшейся воды.

Соотношение масс водорода и кислорода к массе воды составляет:

[ \frac{4 \, \text{г} \, H_2 + 32 \, \text{г} \, O_2}{36 \, \text{г} \, H_2O} ]

Теперь мы знаем, что 450 г воды образовались. Используем пропорцию:

[ \frac{450 \, \text{г} \, H_2O}{36 \, \text{г} \, H_2O} = \frac{x \, \text{г} \, H_2 + y \, \text{г} \, O_2}{4 \, \text{г} \, H_2 + 32 \, \text{г} \, O_2} ]

Рассчитаем массу водорода и кислорода:

[ x + y = \frac{450}{36} \times (4 + 32) ]

[ x + y = 12.5 \times 36 = 450 \, \text{г} ]

Масса водорода ( x ) и кислорода ( y ) должны сохранять те же пропорции, что и в исходной реакции:

[ \frac{x}{4} = \frac{450}{36} ]

[ x = 4 \times 12.5 = 50 \, \text{г} ]

[ \frac{y}{32} = \frac{450}{36} ]

[ y = 32 \times 12.5 = 400 \, \text{г} ]

Таким образом, масса водорода, вступившего в реакцию, составляет 50 г, а масса кислорода — 400 г.

Для ответа на этот вопрос нам нужно рассмотреть уравнение реакции образования воды из водорода и кислорода:

2H2 + O2 -> 2H2O

Из уравнения видно, что для образования 2 моль воды (36 г) необходимо реагентов в виде 2 моль водорода (4 г) и 1 моль кислорода (32 г).

Так как в задаче сказано, что образовалось 450 г воды, то значит, что в реакции участвовало 450/18 = 25 моль воды.

Следовательно, необходимо было вступить в реакцию в два раза больше моль водорода и в один раз больше моль кислорода, то есть 50 моль водорода (2 * 4 г = 8 г) и 25 моль кислорода (32 г).

Таким образом, масса газов, вступивших в реакцию, равна 8 г + 32 г = 40 г.