Дано:
- масса кислорода, растворенного в 1,00 дм³ воды m(O2) = 1,43 г
- объём воды V(воды) = 10,0 м³ = 10 000 дм³
Найти:
- максимальный объём (н. у.) кислорода, который может содержаться в 10,0 м³ воды.
Решение:
1. Сначала вычислим, сколько кислорода растворяется в 1 дм³ воды:
m(O2) в 1 дм³ = 1,43 г.
2. Теперь найдем массу кислорода, которая может раствориться в 10 000 дм³ воды:
m(O2,10 дм³) = m(O2 в 1 дм³) * V(воды) = 1,43 г/дм³ * 10 000 дм³.
3. Выполним расчёт:
m(O2,10 дм³) = 14 300 г.
4. Чтобы найти объём кислорода при нормальных условиях (н. у.), воспользуемся формулой для газа:
V(O2) = n(O2) * V(н. у.), где V(н. у.) = 22,4 л/моль.
5. Найдём количество вещества кислорода:
n(O2) = m(O2) / M(O2), где молярная масса O2 = 32 г/моль.
6. Подставим значения:
n(O2) = 14 300 г / 32 г/моль.
7. Выполним расчёт:
n(O2) ≈ 446,875 моль.
8. Теперь найдём объём кислорода:
V(O2) = n(O2) * V(н. у.) = 446,875 моль * 22,4 л/моль.
9. Переведём результат в кубические метры:
V(O2) = 10 000 л = 10 м³.
Ответ:
Максимальный объём кислорода, который может содержаться в 10,0 м³ воды при 20 °С, составляет примерно 10 м³.