Какой объем кислорода (н.у.) можно получить при разложении 40 г оксида ртути (II) в литрах? Ответ до целых чисел

Для решения данной задачи нам понадобится использовать стехиометрию – науку о пропорциях в химических реакциях. Образец оксида ртути, \(HgO\), разлагается на ртуть и кислород по следующему уравнению:

\[2HgO(s) \rightarrow 2Hg(l) + O_2(g)\]

Из уравнения видно, что каждые 2 молекулы оксида ртути дают 1 молекулу кислорода.

Шаг 1: Найдем молярную массу оксида ртути, \(HgO\). Молярная масса ртути (Hg) равна 200.59 г/моль, а молярная масса кислорода (O) равна 16.00 г/моль. Следовательно, молярная масса оксида ртути, \(HgO\), будет равна:

\[M(HgO) = (200.59 \, г/моль) + (16.00 \, г/моль) = 216.59 \, г/моль\]

Шаг 2: Определим количество вещества оксида ртути (в молях), используя данную нам массу. Для этого воспользуемся формулой:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) – количество вещества в молях, \(m\) – масса вещества в граммах, а \(M\) – молярная масса вещества в г/моль.

Подставляя значения, получим:

\[n(HgO) = \frac{40 \, г}{216.59 \, г/моль} \approx 0.1846 \, моль\]

Шаг 3: Так как у нас 2 молекулы оксида ртути (\(HgO\)) дают 1 молекулу кислорода (\(O_2\)), то количество молекул кислорода будет равно половине количества молекул оксида ртути.

\[n(O_2) = \frac{1}{2} \times n(HgO) = \frac{1}{2} \times 0.1846 \, моль = 0.0923 \, моль\]

Шаг 4: Для перевода количества вещества газа в единицы объема, воспользуемся формулой:

\[V = n \times V_m\]

где \(V\) – объем вещества в литрах, \(n\) – количество вещества в молях, \(V_m\) – молярный объем газа при нормальных условиях (н. у.), который равен 22.4 л/моль.

Подставляя значения, получим:

\[V(O_2) = 0.0923 \, моль \times 22.4 \, л/моль \approx 2.07 \, л\]

Ответ: При разложении 40 г оксида ртути (II) можно получить примерно 2.07 л кислорода при н.у.