Какова мольная доля каждого элемента в молекуле воды, сформированной в результате реакции сгорания образца водорода

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо определить мольную долю каждого элемента в молекуле воды.

Сначала рассмотрим баланс реакции сгорания водорода:
\[2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O\]

Из уравнения видно, что для образования одной молекулы воды требуется 2 молекулы водорода и 1 молекула кислорода.

Для решения задачи нам необходимо узнать, сколько моль молекул водорода и моль молекул кислорода имеется в исходном образце водорода. Поскольку в данном образце содержится нуклиды 1н и 2н, нам также необходимо учесть их процентное содержание.

Допустим, у нас есть 100 г образца водорода. Тогда масса нуклида 1н составит 20% от 100 г, то есть 20 г, а масса нуклида 2н будет составлять 80 г.

Чтобы найти количество молей каждого нуклида, мы должны разделить их массу на соответствующую молярную массу.

Молярная масса нуклида 1н равна атомной массе нуклида \(m(1н)\), а молярная масса нуклида 2н равна атомной массе нуклида \(m(2н)\).

Обозначим количество молей нуклида 1н как \(n(1н)\) и количество молей нуклида 2н как \(n(2н)\).

Тогда молярная масса нуклида 1н будет равна:
\[M(1н) = \frac{{m(1н)}}{{n(1н)}}\]

Молярная масса нуклида 2н будет равна:
\[M(2н) = \frac{{m(2н)}}{{n(2н)}}\]

Теперь мы можем найти количество молей каждого нуклида. Пусть \(x\) обозначает количество молей нуклида 1н, тогда количество молей нуклида 2н будет равно \(2x\), так как в образце 2 молекулы водорода.

Мы можем записать следующую систему уравнений:

\[
\begin{cases}
x + 2x = \frac{{m(1н)}}{{M(1н)}} \\
x + 2x = \frac{{m(2н)}}{{M(2н)}}
\end{cases}
\]

Подставим значения масс нуклидов и их молярных масс:

\[
\begin{cases}
x + 2x = \frac{{20\ г}}{{M(1н)}} \\
x + 2x = \frac{{80\ г}}{{M(2н)}}
\end{cases}
\]

Теперь найдем значения молярных масс нуклидов \(M(1н)\) и \(M(2н)\). Пользуемся периодической системой элементов, ищем атомные массы нуклидов и получаем \(M(1н) = x_1\) и \(M(2н) = x_2\).

Подставим значения в систему уравнений:

\[
\begin{cases}
x + 2x = \frac{{20\ г}}{{x_1}} \\
x + 2x = \frac{{80\ г}}{{x_2}}
\end{cases}
\]

С помощью решения этой системы уравнений мы найдем значения молей нуклида 1н и нуклида 2н. Когда найдены значения \(x\), \(x_1\) и \(x_2\), мы сможем вычислить мольные доли каждого элемента в воде.

Пусть \(n(H)\) обозначает количество молей водорода в молекуле воды, а \(n(O)\) обозначает количество молей кислорода в молекуле воды.

Тогда мольная доля водорода будет равна:
\[x = \frac{{n(H)}}{{n(H_2O)}}\]

Мольная доля кислорода будет равна:
\[2x = \frac{{n(O)}}{{n(H_2O)}}\]

Таким образом, мы найдем мольную долю каждого элемента в молекуле воды, сформированной в результате реакции сгорания образца водорода.

Итак, для решения этой задачи нам необходимо:

1. Рассмотреть баланс реакции сгорания водорода: \(2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O\).
2. Определить массы нуклидов 1н и 2н в исходном образце водорода, учитывая их процентное содержание.
3. Расчитать количество молей каждого нуклида, разделив их массу на соответствующую молярную массу.
4. Найти значения молей нуклида 1н и нуклида 2н, решив систему уравнений: \(\begin{cases}
x + 2x = \frac{{m(1н)}}{{M(1н)}} \\
x + 2x = \frac{{m(2н)}}{{M(2н)}}
\end{cases}\), где \(x\) - количество молей нуклида 1н.
5. Вычислить мольные доли каждого элемента в молекуле воды: \(x = \frac{{n(H)}}{{n(H_2O)}}\), \(2x = \frac{{n(O)}}{{n(H_2O)}}\).

Таким образом, решение задачи требует использования знаний о стехиометрии и молярных массах элементов. Оно позволяет определить мольную долю каждого элемента в молекуле воды, образованной в результате реакции сгорания образца водорода.