Question

зразок алюмінію обробили хлоридною кислотою, число молекул якої 5.418•10²³
обчисліть:
А) Речовини алюмінію який розчинився
Б) об'єм (н.у.) водню який виділився

Answer 1

ОТВЕТ

Збалансоване хімічне рівняння реакції між алюмінієм і соляною кислотою виглядає так:

2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H₂(g)

З цього рівняння ми бачимо, що 2 молі алюмінію реагують з 6 молями соляної кислоти з утворенням 3 молей газоподібного водню.

а) Щоб обчислити кількість речовини алюмінію, що розчинилася, нам спочатку потрібно визначити, скільки молей хлоридної кислоти було присутнє.  Дано, що кількість молекул соляної кислоти дорівнює 5,418*10²³.  Ми можемо перетворити це на молі, поділивши на число Авогадро:

n(HCl) = 5,41810²³ / 6,02210²³ = 0,901 моль

Оскільки в реакції використовується 2 молі алюмінію на кожні 6 молей соляної кислоти, кількість молей алюмінію, який прореагував, дорівнює:

n(Al) = (2/6) * 0,901 = 0,300 моль

Отже, кількість розчиненої речовини алюмінію становить 0,300 моль.

б) Щоб обчислити об’єм водню, який вивільнився, ми можемо використати закон ідеального газу:

PV = nRT

де P — тиск газу, V — об’єм, n — кількість молей, R — газова стала, T — температура.

Нам не задано тиск, об’єм або температуру водню, тому ми не можемо обчислити його об’єм безпосередньо.  Однак ми можемо скористатися тим фактом, що на кожні 2 моля алюмінію, що вступає в реакцію, утворюється 3 молі газоподібного водню.  Отже, кількість молей утвореного водню дорівнює:

n(H₂) = (3/2) * 0,300 = 0,450 моль

Припускаючи, що реакція відбувалася при стандартній температурі та тиску (STP), яка становить 0°C і 1 атм, ми можемо використовувати молярний об’єм газу при STP (22,4 л/моль), щоб обчислити об’єм утвореного газоподібного водню:

V(H₂) = n(H₂) * 22,4 л/моль = 0,450 * 22,4 = 10,08 л

Отже, об’єм водню, який виділився, становить приблизно 10,08 л