Химия
8 класс
Вопрос
Сосуд объемом 6,154 л заполнили кислородом. Давление в сосуде равно 2 атм, температура $27^{ \circ} С$. Затем в сосуде пропустили электрический разряд. После приведения температуры к $27^{ \circ } С$ давление в сосуде стало равным 1,9 атм. Определите массу образовавшегося озона.
Ответ
Определяем объем кислорода при нормальных условиях, учитывая, что $T = (273 + 27)К = 300 К$:
$V_{0}(O_{2}) = \frac{PVT_{0}}{P_{0}T}$;
$V_{0}(O_{2}) = \frac{2 \cdot 6,154 \cdot 273}{1 \cdot 300} = 11,2 л$.
Вычисляем объем (н.у.) газа после реакции, принимая во внимание, что $T = (273 + 27) = 300 К$:
$V_{0}(г) = \frac{PVT}{P_{0}T}$;
$V_{0}(г) = \frac{1,9 \cdot 6,154 \cdot 273}{1 \cdot 300} = 10,64 л$.
Рассчитываем уменьшение объема после реакции:
$\Delta V = V_{0}(O_{2}) - V_{0}(г)$;
$\Delta V = 11,2 - 10,64 = 0,56 л$.
При пропускании электрического разряда в сосуде, содержащем кислород, будет образовываться озон:
$3O_{2} \rightarrow 2O_{3}$.
Согласно уравнению реакции при образовании 2 моль озона (96 г) из 3 моль кислорода объем уменьшится на 22,4 л:
$\Delta V = V(O_{2}) - V(O_{3}) = 3 \cdot 22,4 л - 2 \cdot 22,4 л = 22,4 л$.
Определяем массу образовавшегося озона. Для этого составим пропорцию:
$\Delta V = 22,4 л$ при образовании 96 г $O_{3}$,
$\Delta V = 0,56 л$ при образовании х г $O_{3}$;
$x = m(O_{3}) = 2,4 г$.