Смешали 196г 20% раствора серной кислоты и алюминий. Определите объём выделившегося газа?
11 Просмотров
Задание:
Смешали 196г 20% раствора серной кислоты и алюминий. Определите объём выделившегося газа?
Ответ на задание:
Для решения этой задачи мы можем использовать химическое уравнение реакции между серной кислотой (H₂SO₄) и алюминием (Al). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[ 2 \text{Al} + 3 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2 \]
Из уравнения видно, что для каждых 2 молекул алюминия выделяется 3 молекулы молекулы (\( H_2 \)).
-
Найдем количество молекул алюминия:
\[ \text{Масса алюминия} = 196 , \text{г} \]
\[ \text{Молярная масса алюминия} = 27 , \text{г/моль} \]
\[ \text{Количество молекул алюминия} = \frac{\text{Масса алюминия}}{\text{Молярная масса алюминия}} \]
-
Найдем количество молекул (H_2), выделившихся в результате реакции:
Так как соотношение (\( Al : H_2 \)) равно 2:3, то:
\[ \text{Количество молекул } H_2 = \frac{2}{3} \times \text{Количество молекул алюминия} \]
-
Найдем объем выделившегося газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм):
\[ \text{1 моль газа при н.у. занимает объем } V = 22.4 , \text{л} \]
\[ \text{Объем выделившегося газа} = \frac{\text{Количество молекул } H_2}{\text{Число молекул в 1 моле}} \times 22.4 , \text{л} \]
Принимая во внимание предоставленные данные:
-
Найдем количество молекул алюминия:
\[ \text{Масса алюминия} = 196 , \text{г} \]
\[ \text{Молярная масса алюминия} = 27 , \text{г/моль} \]
\[ \text{Количество молекул алюминия} = \frac{\text{Масса алюминия}}{\text{Молярная масса алюминия}} \]
\[ \text{Количество молекул алюминия} = \frac{196 , \text{г}}{27 , \text{г/моль}} \approx 7.26 , \text{моль} \]
-
Найдем количество молекул (\( H_2 \)), выделившихся в результате реакции:
\[ \text{Количество молекул } H_2 = \frac{2}{3} \times 7.26 , \text{моль} \approx 4.84 , \text{моль} \]
-
Найдем объем выделившегося газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм):
\[ \text{1 моль газа при н.у. занимает объем } V = 22.4 , \text{л} \]
\[ \text{Объем выделившегося газа} = 4.84 , \text{моль} \times 22.4 , \text{л/моль} \approx 108.54 , \text{л} \]
Таким образом, ожидаемый объем выделившегося газа составит примерно 108.54 л.