Какой объем (н.у.) газообразной смеси состоящей из 4,00 г водорода (Н2) и 8,00 г кислорода (О2)?

Тема урока: Расчет объема газовой смеси на основе массы компонентов.

Разъяснение: Чтобы рассчитать объем газовой смеси на основе массы компонентов, необходимо знать источник молярной массы каждого газа. Молярная масса - это масса одного моля вещества, выраженная в граммах.

В данной задаче у нас даны массы водорода (4,00 г) и кислорода (8,00 г). Необходимо преобразовать эти массы в количество вещества (в молях) с помощью формулы:

количество вещества = масса / молярная масса

Для водорода (H2) молярная масса составляет 2 г/моль, а для кислорода (O2) - 32 г/моль. Рассчитаем количество вещества для каждого газа:

количество вещества водорода = 4,00 г / 2 г/моль = 2,00 моль
количество вещества кислорода = 8,00 г / 32 г/моль = 0,25 моль

Следующим шагом является определение объема газовой смеси. По закону Авогадро один моль газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм). Найдем объем каждого газа в смеси:

объем водорода = количество вещества водорода * 22,4 л/моль = 2,00 моль * 22,4 л/моль = 44,8 литра
объем кислорода = количество вещества кислорода * 22,4 л/моль = 0,25 моль * 22,4 л/моль = 5,6 литра

Чтобы найти общий объем газовой смеси, нужно сложить объемы каждого газа:

общий объем газовой смеси = объем водорода + объем кислорода = 44,8 литра + 5,6 литра = 50,4 литра

Таким образом, объем газовой смеси составляет 50,4 литра.

Например:
Задача: Какой объем (н.у.) газообразной смеси составляют 5,00 г азота (N2) и 16,00 г кислорода (O2)?
Решение:
1. Рассчитываем количество вещества для каждого газа.
количество вещества азота = 5,00 г / 28 г/моль = 0,1786 моль
количество вещества кислорода = 16,00 г / 32 г/моль = 0,5000 моль

2. Затем рассчитываем объем каждого газа.
объем азота = количество вещества азота * 22,4 л/моль = 0,1786 моль * 22,4 л/моль = 3,999 л
объем кислорода = количество вещества кислорода * 22,4 л/моль = 0,5000 моль * 22,4 л/моль = 11,200 л

3. Наконец, сложим объемы каждого газа, чтобы найти общий объем газовой смеси.
общий объем газовой смеси = объем азота + объем кислорода = 3,999 л + 11,200 л = 15,199 л

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить основы стехиометрии и газовых законов, таких как закон Авогадро и идеальный газовый закон.

Ещё задача: Какой объем (н.у.) газообразной смеси составляют 9,00 г метана (CH4) и 16,00 г кислорода (O2)?