Si el agua de 100 cc se divide en hidrógeno y oxígeno, y los dos gases se enfrían a líquido, ¿cuál será su volumen combinado?

Sé que esto va a sonar un poco pedante, pero tendrás que proporcionar más detalles. Hay agua líquida, vapor de agua y hielo de agua … y 100 cc de cualquiera de estos varían con la temperatura y la presión … y en el punto triple, los tres pueden existir a la misma temperatura y presión.

Ahora pasemos a algunas suposiciones. Digamos que estamos hablando de agua líquida a ATP (temperatura y presión atmosférica … o STP, temperatura y presión estándar). Eso suele ser 1 atmósfera (101.325 kPa) a 20 grados C. Ahora no quiero ser complicado con las matemáticas, así que voy a bajar la temperatura a 5 grados C porque es 1000 kg / m ^ 3 en ese punto que el desordenado 998.29 kg / m ^ 3. Desde aquí: agua, densidad, entalpía específica, viscosidad

1 m ^ 3 = 1,000,000 cc
1000 kg = 1,000,000 cc
0.1 kg = 100 cc
100 g = 100 cc

Desde aquí: Convertir gramos de agua en moles – Conversión de unidades de medida… 100 g = 5.550843506179199 moles

Entonces terminamos con 11.102 moles de hidrógeno y 5.551 moles de oxígeno.

11.102 moles H = 11.190 gramos H
5.551 moles de O = 88.810 gramos de O

Oxígeno líquido – Wikipedia … 1.141 g / cm ^ 3 … (101.332 cm ^ 3 oxígeno líquido: incorrecto, multiplicado en lugar de dividido) … 77.835 cm ^ 3 oxígeno líquido

Hidrógeno líquido – Wikipedia… 70.85 g / L… 70.85 g / 1000 cm ^ 3… 157.939 cm ^ 3 hidrógeno líquido

(259.271 cc de volumen total, incorrecto)… 235.774 cm ^ 3

Ahora estoy seguro de que es un poco confuso que cuando los separas, el oxígeno y el hidrógeno ocupan MÁS espacio que los combinados … pero esa es la naturaleza de la química y la unión. El agua líquida puede ser realmente densa debido a su naturaleza semipolar, y los orbitales de electrones llenos son orbitales de electrones felices, que también ocupan menos espacio.

Editar: corregido. Mi respuesta difiere de Dragi Raos ya que tenemos valores ligeramente diferentes para la densidad del hidrógeno líquido (0.07 g / cm ^ 3 vs 0.07085 g / cm ^ 3)

100 cc de agua tienen una masa de aproximadamente 100 g (el agua tiene una densidad de 1 g / cm ^ 3). La relación de masa de oxígeno e hidrógeno en el agua es de aproximadamente 8: 1 (relación de la masa atómica promedio de oxígeno y el doble de la masa atómica de hidrógeno). La densidad del oxígeno líquido es 1.141g / cm ^ 3, la del hidrógeno líquido es de aproximadamente 0.07g / cm ^ 3.

Entonces, de 100 g de agua obtendremos aproximadamente 11.1 g de hidrógeno y 88.9 g de oxígeno. Cuando sean líquidos, tendrán un volumen de aproximadamente 159cc y 77.9cc, respectivamente. Por lo tanto, obtendrá unos 237 centímetros cúbicos de líquidos.

Si esta fue una tarea, realmente deberías haber podido hacerlo tú mismo. Solo necesita buscar densidades de hidrógeno y oxígeno, por ejemplo en artículos de Wikipedia.