Для решения данной задачи нам нужно использовать уравнение реакции:
[ 2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 ]
Первым шагом является расчёт молярной массы воды (H2O), которая составляет:
[ M(H_2O) = 2 \times M(H) + M(O) = 2 \times 1.008 + 16.00 = 18.016 \, \text{г/моль} ]
Теперь рассчитаем количество молей воды в 9 г:
[ n(H_2O) = \frac{масса \, H_2O}{молярная \, масса \, H_2O} = \frac{9 \, \text{г}}{18.016 \, \text{г/моль}} \approx 0.5 \, \text{моль} ]
Согласно уравнению реакции, из 2 молей H2O получается 1 моль O2. Таким образом, если у нас 0.5 моля H2O, то количество молей кислорода (O2) будет:
[ n(O_2) = \frac{1}{2} \times n(H_2O) = \frac{1}{2} \times 0.5 \, \text{моль} = 0.25 \, \text{моль} ]
Теперь рассчитаем массу образовавшегося кислорода. Молярная масса кислорода (O2) равна:
[ M(O_2) = 2 \times M(O) = 2 \times 16.00 = 32.00 \, \text{г/моль} ]
Масса кислорода:
[ m(O_2) = n(O_2) \times M(O_2) = 0.25 \, \text{моль} \times 32.00 \, \text{г/моль} = 8.00 \, \text{г} ]
Итак, при разложении 9 г воды образуется 0.25 моль кислорода массой 8.00 г.