Вопрос школьника
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
2Cl2O7=2Cl2+7O2 +574
выделилось 114,8 кДж теплоты. Объём (н.у.) получившегося при этом кислорода составил
Ответ от учителя
Данное термохимическое уравнение описывает реакцию разложения дихлорпентоксида на хлор и кислород. При этом выделяется 574 кДж/моль теплоты.
Чтобы найти объем кислорода, получившегося при реакции, необходимо знать количество молей кислорода, которое образовалось. Для этого можно воспользоваться коэффициентами перед соответствующими веществами в уравнении реакции.
Из уравнения видно, что на каждые 2 моля дихлорпентоксида образуется 7 молей кислорода. Таким образом, если мы знаем количество молей дихлорпентоксида, участвовавшего в реакции, то можем легко найти количество молей кислорода.
Для этого воспользуемся формулой для расчета количества вещества:
n = m/M,
где n — количество молей, m — масса вещества, M — молярная масса вещества.
Предположим, что мы использовали 1 грамм дихлорпентоксида. Тогда количество молей дихлорпентоксида будет равно:
n = m/M = 1 г / (2*35,5 г/моль + 5*16 г/моль) = 0,012 моль.
Согласно уравнению реакции, на каждые 2 моля дихлорпентоксида образуется 7 молей кислорода. Таким образом, количество молей кислорода будет равно:
n(O2) = 7/2 * n(Cl2O7) = 7/2 * 0,012 моль = 0,042 моль.
Теперь мы можем найти объем кислорода, используя уравнение состояния идеального газа:
V = n * RT/P,
где V — объем газа, n — количество молей газа, R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа в Кельвинах, P — давление газа.
Предположим, что реакция произошла при нормальных условиях (т.е. при давлении 1 атмосфера и температуре 273 К). Тогда:
V = n * RT/P = 0,042 моль * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К / 101325 Па = 0,96 л.
Таким образом, объем кислорода, получившегося при реакции, составил 0,96 л.
