Під час нагрівання оксиду NO2 об'ємом 4 л утворився оксид NO об'ємом 2 лі кисень. Обчисліть об'єм кисню. Чи відбулося повне перетворення нітроген(ІУ) оксиду? Якщо ні, то знайдіть об'єм його залишку.
Ответы
Запишемо рівняння хімічної реакції, яка відбулася:
2NO2 -> 2NO + O2
За рівнянням видно, що кожні 2 молекули NO2 утворюють 1 молекулу O2 та 2 молекули NO. Оскільки об'єм газу пропорційний кількості молекул, можемо записати такі співвідношення:
2 мол NO2 = 1 мол O2
2 мол NO2 = 2 мол NO
Запишемо дані задачі в термінах об'ємів газів. Об'єм NO2 дорівнює 4 л, тому кількість молекул NO2 дорівнює:
n(NO2) = (об'єм NO2) / (об'єм мольного газу) = (4 л) / (22.4 л/моль) ≈ 0.18 моль
За рівнянням реакції можна зрозуміти, що кількість молекул NO буде також 0.18 моль, оскільки коефіцієнт стехіометрії для NO2 та NO однаковий. Тоді об'єм NO дорівнює:
об'єм NO = n(NO) * об'єм мольного газу = 0.18 моль * 22.4 л/моль = 4.032 л ≈ 4 л
Залишок NO2 можна знайти, віднімаючи використаний об'єм NO від початкового об'єму NO2:
об'єм залишку NO2 = початковий об'єм NO2 - об'єм утвореного NO = 4 л - 2 л = 2 л
Отже, не відбулося повне перетворення NO2, і залишився NO2 об'ємом 2 л.