Готовимся к олимпиадам OH vooM 1. У нас есть смесь водорода и кислорода с общим объемом 400 дм³ (н. у.), которую подожгли. После реакции объем оставшегося водорода составил 100 дм³ (н. у.). Какова объемная доля кислорода в исходной газовой смеси?
Химия 8 класс Газовые реакции и закон Авогадро объемная доля кислорода смесь водорода и кислорода химия 8 класс олимпиада по химии расчет объемов газов
Для решения этой задачи необходимо использовать закон сохранения массы и уравнение реакции между водородом и кислородом.
1. **Запишем уравнение реакции**:
Это уравнение показывает, что для реакции 2 объемов водорода требуется 1 объем кислорода, и в результате образуется 2 объема воды (в газообразном состоянии, если это происходит при высоких температурах).
2. **Определим количество водорода и кислорода в смеси**:
Обозначим объем водорода в исходной смеси как V(H2), а объем кислорода как V(O2). Из условия задачи известно, что общий объем смеси составляет 400 дм³:
3. **Определим объем оставшегося водорода**:
После реакции объем оставшегося водорода составляет 100 дм³. Это означает, что часть водорода прореагировала с кислородом:
4. **Найдем объем реагировавшего водорода**:
Объем водорода, который прореагировал, равен:
5. **Используя уравнение реакции, найдем объем кислорода**:
Согласно уравнению реакции, на 2 объема водорода требуется 1 объем кислорода. Следовательно, если V(реагировавший H2) = V(H2) - 100, то объем кислорода, который прореагировал, будет равен:
6. **Подставим найденные значения в уравнение для общего объема смеси**:
Объем кислорода в смеси можно выразить через объем водорода:
7. **Составим уравнение**:
Теперь у нас есть два уравнения:
Подставим V(O2) в первое уравнение:
8. **Решим это уравнение**:
Умножим обе стороны на 2:
Теперь соберем все V(H2) в одной части:
Отсюда:
9. **Находим объем кислорода**:
10. **Теперь найдем объемную долю кислорода в исходной газовой смеси**:
11. **Переведем в проценты**:
Ответ: Объемная доля кислорода в исходной газовой смеси составляет 25%.