Какое количество меди образуется при восстановлении 0,25 моля меди(II) оксидом водорода? Напишите уравнение реакции

Для решения данной задачи нам необходимо написать уравнение реакции с коэффициентами и определить вещества, являющиеся окислителями и восстановителями. Затем мы сможем определить количество образовавшейся меди и объем водорода, участвующего в реакции.

Уравнение реакции между меди(II) оксидом и водородом можно записать следующим образом:

\[
CuO + H_{2} \rightarrow Cu + H_{2}O
\]

Для балансировки уравнения реакции, сначала выравниваем количество атомов кислорода, затем количество атомов меди:

\[
CuO + H_{2} \rightarrow Cu + H_{2}O
\]

Теперь у нас получилось сбалансированное уравнение реакции.

Обратимся к понятию окислителя и восстановителя. Окислитель - это вещество, которое принимает электроны и само при этом восстанавливается. Восстановитель - это вещество, которое отдаёт электроны и само окисляется. В нашей реакции меди(II) оксид \(CuO\) окисляется до элементарной меди \(Cu\), а водород \(H_{2}\) восстанавливается до воды \(H_{2}O\). Следовательно, \(CuO\) является окислителем, а \(H_{2}\) - восстановителем.

Теперь осталось определить количество образовавшейся меди и объем водорода, участвующего в реакции.

Меди(II) оксид \(CuO\) и водород \(H_{2}\) находятся в соотношении 1:1. Таким образом, по коэффициентам в сбалансированном уравнении реакции, каждый моль меди(II) оксида превращается в один моль меди.

У нас дано 0,25 моля меди(II) оксида. Таким образом, количество образовавшейся меди также будет равно 0,25 моля.

Чтобы определить объем водорода, участвующего в реакции, нам понадобится знать соотношение между молями водорода и объемом в литрах. Это соотношение называется молярным объемом газа.

Молярный объем газа при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосфере давления) равен 22,4 литра.

Таким образом, если у нас есть количество молей водорода, мы можем вычислить соответствующий объем. В нашей реакции каждый моль водорода \(H_{2}\) превращается в два моля воды \(H_{2}O\).

У нас дано 0,25 моля меди(II) оксида, что значит, что участвует такое же количество молей водорода. Следовательно, количество молей водорода равно 0,25.

Для вычисления объема водорода используем соотношение между молями водорода и объемом по формуле:

\[
V_{H_{2}} = n_{H_{2}} \cdot V_{m}
\]

где \(V_{H_{2}}\) - объем водорода, \(n_{H_{2}}\) - количество молей водорода, \(V_{m}\) - молярный объем газа.

Подставляя значения, получим:

\[
V_{H_{2}} = 0,25 \, моль \cdot 22,4 \, л/моль = 5,6 \, л
\]

Таким образом, при восстановлении 0,25 моля меди(II) оксидом водорода образуется 0,25 моль меди и объем водорода, участвующего в реакции, равен 5,6 литра.