Hvor mange liter vand kan der laves af 34 gram ilt og 6,0 brint ved STP?

$$2H_2 + O_2 → 2H_2O$$

Ud fra ligningen kan vi se, at 2 mol brint reagerer med 1 mol ilt og producerer 2 mol vand.

Først skal vi omdanne de givne masser af oxygen og brint til mol:

$$n_{O_2} =\frac{34 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} =1,0625 \text{ mol}$$

$$n_{H_2} =\frac{6,0 \text{ g}}{2 \text{ g/mol}} =3,0 \text{ mol}$$

Ved at sammenligne molforholdet mellem oxygen og brint med det støkiometriske forhold kan vi se, at brint er i overskud. Derfor vil vi bruge oxygen som den begrænsende reaktant til at beregne mængden af ​​produceret vand.

$$n_{H_2O} =2n_{O_2} =2 \ gange 1,0625 \text{ mol} =2,125 \text{ mol}$$

Nu kan vi konvertere mol vand til liter ved hjælp af den ideelle gaslov ved STP (standard temperatur og tryk):

$$PV =nRT$$

Ved STP er temperaturen 273 K og trykket er 1 atm. Den ideelle gaskonstant er R =0,08206 L atm/mol K.

$$V_{H_2O} =\frac{n_{H_2O}RT}{P} =\frac{2.125 \text{ mol} \times 0,08206 \text{ L atm/mol K} \times 273 \text{ K}} {1 \text{ atm}}$$

$$V_{H_2O} =48,6 \text{ L}$$

Derfor kan 34 gram ilt og 6,0 gram brint ved STP producere 48,6 liter vand.