Какой объем кислорода выделится при разложении воды массой 72 г?

Разложение воды (H₂O) на кислород (O₂) и водород (H₂) может быть представлено следующей химической реакцией:

[ 2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 ]

Первым шагом в решении задачи является нахождение молярной массы воды. Молярная масса одного моля воды рассчитывается следующим образом:

• Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль.
• Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль.
• Молярная масса воды (H₂O) = 2 * 1 г/моль + 16 г/моль = 18 г/моль.

Зная молярную массу воды, можно найти количество молей воды в 72 г:

[ n(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{72 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 4 \text{ моль} ]

По уравнению реакции видно, что 2 моля воды разлагаются, образуя 1 моль кислорода. Значит, 4 моля воды разложатся, образуя:

[ n(O_2) = \frac{4 \text{ моль H}_2\text{O}}{2} = 2 \text{ моль O}_2 ]

Теперь рассчитаем объем кислорода, зная, что 1 моль газа при нормальных условиях (0 °C и 1 атм) занимает объем 22,4 л:

[ V(O_2) = n(O_2) \times 22,4 \text{ л/моль} = 2 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 44,8 \text{ л} ]

Итак, при разложении 72 г воды выделится 44,8 литра кислорода при нормальных условиях.

Для того чтобы рассчитать объем кислорода, выделяющегося при разложении воды массой 72 г, необходимо знать, что при электролизе воды происходит реакция:

2H2O -> 2H2 + O2

Из уравнения видно, что при разложении 1 молекулы воды выделяется 1 молекула кислорода. Молярная масса воды (H2O) равна 18 г/моль, а молярная масса кислорода (O2) равна 32 г/моль.

Таким образом, 72 г воды это 4 моля (72 г / 18 г/моль = 4 моль). Следовательно, при разложении 4 моль воды выделится 4 моль кислорода. Объем кислорода при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление) составляет примерно 22,4 литра на моль.

Таким образом, при разложении 72 г воды выделится 4 моля кислорода, что соответствует объему примерно 89,6 литра кислорода.

При разложении воды массой 72 г высвободится 4,48 л кислорода.