2-34. Какую массу воды нужно подвергнуть разложению электрическим током, чтобы получить а) 1,6 г кислорода; б) 1,6 г водорода?

Решение:

Электролиз воды происходит по уравнению: \( 2H_2O → 2H_2 + O_2 \)

Молярные массы: \( H_2O = 18 \) г/моль, \( H_2 = 2 \) г/моль, \( O_2 = 32 \) г/моль.

а) Для получения 1,6 г кислорода:

1. Рассчитаем количество вещества кислорода:
   \( \nu(O_2) = \frac{m(O_2)}{\text{M}(O_2)} = \frac{1,6 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0,05 \text{ моль} \)
2. По уравнению реакции, из 2 моль \( H_2O \) получается 1 моль \( O_2 \). Следовательно:
   \( \nu(H_2O) = 2 \times \nu(O_2) = 2 \times 0,05 \text{ моль} = 0,1 \text{ моль} \)
3. Рассчитаем массу воды:
   \( m(H_2O) = \nu(H_2O) \times \text{M}(H_2O) = 0,1 \text{ моль} \times 18 \text{ г/моль} = 1,8 \text{ г} \)

б) Для получения 1,6 г водорода:

1. Рассчитаем количество вещества водорода:
   \( \nu(H_2) = \frac{m(H_2)}{\text{M}(H_2)} = \frac{1,6 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 0,8 \text{ моль} \)
2. По уравнению реакции, из 2 моль \( H_2O \) получается 2 моль \( H_2 \). Следовательно:
   \( \nu(H_2O) = \nu(H_2) = 0,8 \text{ моль} \)
3. Рассчитаем массу воды:
   \( m(H_2O) = \nu(H_2O) \times \text{M}(H_2O) = 0,8 \text{ моль} \times 18 \text{ г/моль} = 14,4 \text{ г} \)

Ответ: а) Чтобы получить 1,6 г кислорода, нужно подвергнуть разложению 1,8 г воды. б) Чтобы получить 1,6 г водорода, нужно подвергнуть разложению 14,4 г воды.