Подожгли смесь, содержащую 0,6 моль водорода и 0,4 моль кислорода. Сколько грамм воды образовалось?

Решение задачи

Перед решением задачи, напомню, что вещества вступают в реакцию в определенных стехиометрических отношениях.

Если для реакции взяты вещества в отношениях, не соответствующих стехиометрическим, то одно из них окажется в избытке. Масса образовавшегося продукта определяется по массе исходного вещества, прореагировавшего полностью. Такие задачи относят к задачам на избыток-недостаток.

Напишем уравнение реакции горения водорода (H₂):

Из уравнения реакции горения водорода следует, что водород (H₂) и кислород (O₂) взаимодействуют в молярном отношении 2 : 1.

Найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию горения водорода, дано в избытке, а какое – в недостатке. Для этого химическое количество веществ сопоставим с соотношением количеств этих веществ в уравнении реакции.

Сравниваем количество моль веществ и определяем недостаток. Получаем, что водород взят в недостатке (0,6 : 0,4 = 1 : 1,5).

Далее расчет проводим по водороду (Н₂) – веществу, взятому в недостатке.

Согласно уравнению реакции горения водорода найдем, сколько моль воды образуется при участии 0,6 моль водорода (Н₂):

при взаимодействии 0,6 моль H₂ с O₂ образуется  моль H₂O

при взаимодействии 2 моль H₂ с O₂ образуется 2 моль H₂O

Откуда:

Рассчитаем массу воды (H₂O), которая образуется при взрыве смеси водорода (H₂) и кислорода (O₂) по формуле:

Рассчитаем молярную массу воды (H₂O), смотри таблицу Менделеева:

M (H₂O) = 2 + 16 = 18 (г/моль).

Получаем, масса воды в реакции горения водорода равна:

m (H₂O) = 0,6 ∙ 18 = 10,8 (г).

Ответ:

образовалось 10,8 грамм воды.