Question

У розчин сульфатної кислоти, у якому міститься H2SO4 кількістю речовини 0,5 моль, опустили
зразок заліза масою 44,8 г. Обчисліть об’єм газу (л, н.у.), що утворився.

Answer 1

Для розв'язання цієї задачі потрібно скласти рівняння реакції між залізом та сульфатною кислотою:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

З рівняння видно, що одна моль заліза реагує з однією молью сульфатної кислоти і утворює один моль водню. Тому кількість водню, яка утвориться, дорівнюватиме кількості реагенту, який був використаний в обмеженій кількості, тобто сульфатної кислоти.

Отже, кількість водню, яка утвориться, дорівнюватиме 0,5 моль.

Об'єм газу, що утворився, можна обчислити за допомогою рівняння стану ідеального газу:

PV = nRT

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість речовини газу, R - універсальна газова стала, T - температура газу.

Умови задачі не надають інформації про тиск, але вони зазначають, що об'єм газу потрібно виразити у літрах при нормальних умовах температури та тиску (н.у.), де тиск дорівнює 1 атмосфері, а температура дорівнює 273 К.

Тому можна записати:

V = (nRT) / P = (0,5 моль * 0,0821 л * атм / моль * К * 273 К) / (1 атм) ≈ 11,2 л (до двох значущих цифр)

Отже, об'єм газу, що утворився, становить близько 11,2 л при нормальних умовах температури та тиску.