Порівняйте об'єм водню(н.у.), який утворюється в результаті взаємодії кальцію масою 4 г із сульфатною кислотою та кальцію цієї ж маси з водою.
Поможіть будь ласка
Ответы
Ответ:
.
Объяснение:
Для порівняння об'єму водню (н. у.) утвореного в результаті взаємодії кальцію з сульфатною кислотою і водою, ми використаємо закони стехіометрії та ідеальних газів.
Взаємодія кальцію з сульфатною кислотою:
Хімічна реакція: Ca + H2SO4 → CaSO4 + H2.
Знаючи, що маса кальцію і маса сульфатної кислоти (H2SO4) дорівнює 4 г кожна, ми можемо визначити кількість молей кожної речовини. Маса молекулярна кальцію (Ca) дорівнює приблизно 40,08 г/моль, а маса молекулярна сульфатної кислоти (H2SO4) дорівнює приблизно 98,08 г/моль.
Кількість молей Ca = 4 г / 40,08 г/моль ≈ 0,0997 моль.
Кількість молей H2SO4 = 4 г / 98,08 г/моль ≈ 0,0408 моль.
Знаючи кількість молей реагентів, ми бачимо, що реакція відбувається відповідно до масового співвідношення 1:1, тобто 1 моль Ca реагує з 1 моллю H2SO4.
Отже, кількість молей водню (H2), яка утвориться, також дорівнює 0,0408 моль.
Тепер використаємо ідеальний газовий закон, щоб знайти об'єм водню (н. у.) при стандартних умовах (н. у.), де тиск (P) = 1 атмосфера і температура (T) = 0°C (або 273 K):
PV = nRT,
де P - тиск (1 атм), V - об'єм (що нас цікавить), n - кількість молей (0,0408 моль), R - газова стала (0,0821 L·атм/(моль·K)), T - температура в кельвінах (273 K).
V = (nRT) / P = (0,0408 моль * 0,0821 L·атм/(моль·K) * 273 K) / 1 атм ≈ 0,91 л (літр).
Взаємодія кальцію з водою:
Хімічна реакція: Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2.
Знаючи, що маса кальцію дорівнює 4 г, ми можемо визначити кількість молей кальцію. Кількість молей Ca = 4 г / 40,08 г/моль ≈ 0,0997 моль.
За хімічною реакцією, 1 моль Ca виділяє 1 моль H2.
Тобто, кількість молей водню (H2), яка утвориться, також дорівнює 0,0997 моль.
Зараз ми можемо використовувати ідеальний газовий закон, щоб знайти об'єм водню (н. у.) при стандартних умовах (н. у.), використовуючи ту ж саму формулу:
V = (nRT) / P = (0,0997 моль * 0,0821 L·атм/(моль·K) * 273 K) / 1 атм ≈ 2,19 л (літри).
Отже, об'єм водню (н. у.) в обох реакціях становить приблизно 0,91 л для взаємодії кальцію з сульфатною кислотою і 2,19 л для взаємодії кальцію з водою.