Дирижабли наполняют смесью водорода с гелием. Источником для получения водорода служит вода, разлагаемая электрическим током. Производству для заполнения дирижаблей требуется получить 300 м³ водорода при нормальных условиях. Сколько литров воды потребуется для этого? Ответ округлите до целых.

Решение:

• При электролизе воды образуется водород (H₂) и кислород (O₂). Химическое уравнение реакции: 2H₂O → 2H₂ + O₂.
• Из уравнения видно, что для получения 2 молей водорода требуется 2 моля воды, то есть в молярном соотношении 1:1.
• Молярная масса водорода (H₂) ≈ 2 г/моль.
• Молярная масса воды (H₂O) ≈ 18 г/моль.
• Следовательно, для получения 2 г водорода требуется 18 г воды.
• Отношение массы воды к массе водорода составляет 18:2 = 9:1.
• Требуется получить 300 м³ водорода. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 л.
• Объем 300 м³ = 300 000 л.
• Количество молей водорода: 300 000 л / 22.4 л/моль ≈ 13393 моль.
• Масса водорода: 13393 моль * 2 г/моль ≈ 26786 г.
• Масса воды, необходимая для получения этого количества водорода: 26786 г * 9 ≈ 241074 г.
• Переведем массу воды в объем. Плотность воды ≈ 1 г/мл = 1 кг/л.
• Объем воды: 241074 г / 1 г/мл ≈ 241074 мл ≈ 241.074 л.
• Округляем до целых: 241 литр.

Ответ: 241