Для решения данной задачи, необходимо воспользоваться уравнением реакции химической реакции между водородом и кислородом:
2H₂ + O₂ → 2H₂O
Из уравнения видно, что на каждые 2 молекулы водорода и 1 молекулу кислорода образуется 2 молекулы воды. Таким образом, молярное отношение водорода к воде равно 2:2 или 1:1.
Для начала, найдем количество вещества водорода и кислорода. Для этого воспользуемся уравнением:
V(H₂) = n(H₂) * Vо(H₂)
где V(H₂) - объем водорода в нормальных условиях (дано 33,6 л),
n(H₂) - количество вещества водорода,
Vо(H₂) - молярный объем водорода, равный 22,4 л/моль.
Используем формулу:
n(H₂) = V(H₂) / Vо(H₂)
n(H₂) = 33,6 / 22,4 = 1,5 моль.
Так как мольное отношение водорода и воды равно 1:1, то количество вещества воды также равно 1,5 моль.
Далее, найдем массу воды, используя молярную массу:
m(H₂O) = n(H₂O) * M(H₂O)
где m(H₂O) - масса воды (дано 21,6 г),
n(H₂O) - количество вещества воды,
M(H₂O) - молярная масса воды, равная 18 г/моль.
Используем формулу:
n(H₂O) = m(H₂O) / M(H₂O)
n(H₂O) = 21,6 / 18 = 1,2 моль.
Таким образом, массовая доля выхода воды в процентах от теоретического равна:
массовая доля = (масса воды / масса теоретической воды) * 100%
где масса теоретической воды равна массе водорода, так как мольное отношение водорода и воды равно 1:1.
массовая доля = (21,6 г / (1,5 моль * 18 г/моль)) * 100%
массовая доля = (21,6 г / 27 г) * 100%
массовая доля = 0,8 * 100%
массовая доля = 80%
Таким образом, массовая доля выхода воды в процентах от теоретического составляет 80%.
