Сколько литров водорода объемом (н.у.) было получено при электролизе 1.8 г воды с точностью до сотых (например, 11,11)?

Чтобы решить задачу, давайте вспомним некоторые основы химии и применим их к данной ситуации.

Первым шагом нам необходимо выяснить, каким образом вода разлагается на составляющие ее элементы при электролизе. Вода состоит из молекул, каждая из которых содержит два атома водорода (H) и один атом кислорода (O). При электролизе воды, вода разлагается на газы - водород (H2) и кислород (O2).

Следующим шагом нам нужно понять, сколько вещества водорода будет произведено при электролизе заданного количества воды. Для этого мы можем использовать стехиометрические соотношения в химическом уравнении электролиза воды: 2H2O -> 2H2 + O2.

Итак, из уравнения видно, что для образования одной молекулы водорода (H2) требуется две молекулы воды (H2O). Так как в задаче нам дано количество воды, а не количество молекул воды, мы должны преобразовать полученные данные для дальнейших вычислений.

Молярная масса воды (H2O) равна приблизительно 18 г/моль. Следовательно, масса 1,8 г воды составляет \(\frac{{1,8 \, \text{г}}}{18 \, \text{г/моль}} = 0,1 \, \text{моль}\) воды.

Теперь, зная количество молей воды, мы можем вычислить количество молей образовавшегося водорода. По стехиометрическому соотношению в уравнении электролиза воды, для образования одной молекулы водорода требуется две молекулы воды. Следовательно, количество молей водорода равно половине количества молей воды.

Количество молей водорода: \(0,1 \, \text{моль} \times \frac{1}{2} = 0,05 \, \text{моль}\).

Вакуумные условия (н.у.) определяются при температуре 0 °С и давлении 1 атмосферы. Соответственно, для расчета объема водорода при н.у. мы можем использовать идеальный газовый закон \(PV = nRT\), где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в кельвинах.

При н.у. давление равно 1 атмосфере (101325 Па), а температура равна 273 К. Подставив все известные значения в уравнение, мы можем найти объем водорода.

\(V = \frac{{nRT}}{{P}} = \frac{{0,05 \, \text{моль} \times 8,314 \, \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}} \times 273 \, \text{К}}{{101325 \, \text{Па}}} = 0,355 \, \text{л}\).

Теперь мы знаем, что объем водорода, произведенного при электролизе 1,8 г воды, с точностью до сотых, равен 0,35 л.