Какой объем кислорода требуется для образования 7,2 г воды при их реакции с водородом?

Для решения данной задачи, необходимо знать химическое уравнение реакции между кислородом и водородом. При этом, учтем, что масса воды равна 7,2 г.

Первым шагом нам необходимо выразить количество молекул воды, используя указанную массу. Для этого воспользуемся формулой:

\[\text{{количество молекул}} = \frac{{\text{{масса вещества}}}}{{\text{{молярная масса вещества}}}}\]

Молярная масса воды (H2O) равна 18 г/моль. Подставим значения в формулу:

\[\text{{количество молекул воды}} = \frac{{7,2 \, \text{{г}}}}{{18 \, \text{{г/моль}}}}\]

Рассчитаем эту величину:

\[\text{{количество молекул воды}} = \frac{{7,2}}{{18}} \approx 0,4 \, \text{{моль}}\]

Далее, зная химическое уравнение реакции, узнаем коэффициенты перед веществами, участвующими в реакции. Уравнение реакции между водородом (H2) и кислородом (O2) выглядит следующим образом:

\[2\text{{H2}} + \text{{O2}} \rightarrow 2\text{{H2O}}\]

Из уравнения видно, что каждые 2 молекулы водорода реагируют с 1 молекулой кислорода для образования 2 молекул воды. Таким образом, на каждую молекулу воды требуется половина молекулы кислорода.

Применим эту информацию для нашей задачи. У нас имеется 0,4 моль воды. Для образования данного количества воды требуется в два раза меньше моль кислорода. Следовательно, для образования данного количества воды требуется:

\[\text{{объем кислорода}} = \frac{{0,4 \, \text{{моль}}}}{{2}}\]

Выполним данное вычисление:

\[\text{{объем кислорода}} = \frac{{0,4}}{{2}} = 0,2 \, \text{{моль}}\]

Формула объема идеального газа выглядит следующим образом:

\[V = n \cdot V_m\]

где \(V\) - объем газа (в данной задаче объем кислорода), \(n\) - количество молекул газа (в данной задаче количество молекул кислорода), \(V_m\) - молярный объем газа. Молярный объем газа при нормальных условиях равен приблизительно 22,4 л/моль.

Подставим известные значения в формулу:

\[V = 0,2 \, \text{{моль}} \times 22,4 \, \text{{л/моль}}\]

Посчитаем это выражение:

\[V = 0,2 \times 22,4 \approx 4,48 \, \text{{литра}}\]

Таким образом, для образования 7,2 г воды при реакции с водородом, требуется примерно 4,48 литра кислорода.