Какова масса оксида меди (II), которую можно получить из реакции меди и 2,24 л кислорода (н.у.)? Напишите уравнение

Данная задача связана с реакцией между медью и кислородом, в результате которой образуется оксид меди (II). Для её решения нам понадобится уравнение реакции, формулы и расчеты.

Уравнение реакции:
\[2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO\]

Формула для расчета массы вещества:
\[m = n \cdot M\]

где:
\(m\) - масса вещества,
\(n\) - количество вещества,
\(M\) - молярная масса вещества.

Начнем с рассчета количества вещества кислорода, исходя из заданного объема.

Из условия задачи у нас имеется 2,24 литра кислорода (нормальных условий). Нормальные условия соответствуют температуре 0 °C и давлению 1 атмосфера.

Для расчета количества вещества, воспользуемся уравнением состояния газа:

\[PV = nRT\]

где:
\(P\) - давление газа,
\(V\) - объем газа,
\(n\) - количество вещества,
\(R\) - универсальная газовая постоянная,
\(T\) - температура.

При нормальных условиях у нас известны следующие значения:
\(P = 1\) атмосфера,
\(V = 2,24\) л,
\(T = 0\) °C или 273,15 К,
\(R = 0,0821\) атм \(\cdot\) л / (моль \(\cdot\) К).

Подставим значения в уравнение:

\[1 \cdot 2,24 = n \cdot 0,0821 \cdot 273,15\]

Выразим \(n\):

\[n = \frac{{1 \cdot 2,24}}{{0,0821 \cdot 273,15}}\]

Получаем \(n \approx 0,1009\) моль.

Так как из уравнения реакции видно, что каждые 2 моля меди требуются 1 моль кислорода для образования 2 моль оксида меди (II), то для реакции требуется такое же количество меди, как и кислорода:

\[n_{Cu} = n_{O_2} \approx 0,1009\) моль.

Молярная масса меди (Cu) равна 63,55 г/моль, следовательно:

\[m_{Cu} = n_{Cu} \cdot M_{Cu} = 0,1009 \cdot 63,55 \approx 6,4\) грамма.

Таким образом, масса оксида меди (II), которую можно получить из реакции меди и 2,24 л кислорода (н.у.), составляет около 6,4 грамма.