Сколько граммов оксида меди (II) образуется при пропускании 20 л (н.у.) воздуха над раскаленной медной стружкой?

Содержание: Расчет количества газа

Разъяснение: Для решения данной задачи, необходимо применить знания о химических реакциях и законе Гей-Люссака.

Рассмотрим уравнение реакции между медью (Cu) и кислородом (O2) воздуха, которая приводит к образованию оксида меди (II) (CuO):

2Cu + O2 → 2CuO

Согласно закону Гей-Люссака, объемы реагирующих газов и продуктов реакции, при заданных условиях температуры и давления, пропорциональны их коэффициентам в сбалансированном уравнении реакции.

Из уравнения видно, что на образование 2 моль оксида меди (II) требуется 1 моль кислорода. Также объем газа прямо пропорционален количеству вещества.

Используя соотношение между объемом газа и количеством вещества, можем записать следующие пропорции:

1 моль CuO ↔ 1 моль O2
y моль CuO ↔ 20 л O2

где y - количество моль CuO, соответствующее 20 л O2.

Из пропорции получаем: 1 моль CuO = 20 л O2

Таким образом, для образования 1 моля оксида меди (II) требуется 20 литров кислорода.

Кроме того, по таблице Менделеева, молярная масса CuO составляет около 79,55 г/моль.

Теперь мы можем вычислить массу оксида меди (II):

1 моль CuO = 79,55 г CuO
y моль CuO = масса CuO

Значение y определится из пропорции:

1 моль CuO ↔ 79,55 г CuO
y моль CuO ↔ масса CuO

Перепишем пропорцию, заменив y на его числовое значение:

1 моль CuO = 79,55 г CuO
(20 л O2 / 22,4 л/моль) моль CuO = масса CuO

Используем формулу для расчета массы:

масса = количество моль × молярная масса

Подставим значения:

масса CuO = (20 л O2 / 22,4 л/моль) × 79,55 г/моль

Решение:
для образования оксида меди (II) в 20 л (н.у.) воздуха над раскаленной медной стружкой образуется:

масса CuO = (20 л O2 / 22,4 л/моль) × 79,55 г/моль

Рекомендация: Для лучшего понимания задачи и решения, рекомендуется ознакомиться с концепцией химических реакций и использования закона Гей-Люссака.

Практика: Рассчитайте, сколько граммов оксида меди (II) образуется при пропускании 10 л (н.у.) воздуха над раскаленной медной стружкой.