Question

На суміш порошків алюмінію і міді масою 15 г подіяли розчином хлоридної поти. Виділився водень обʼємом 13,44 л. Обчислити масові частки металів міші

Answer 1

Для розрахунку масових часток металів у суміші необхідно використовувати закони об'ємних відношень при реакціях газів. Відомо, що 1 моль водню (H2) займає об'єм 22,4 літра за нормальних умов (0° C і 1 атмосфера).

Спочатку розрахуємо кількість молей водню, яка виділилася під час реакції:

Об'єм водню (V) = 13,44 л
Кількість молей водню (n) = V / 22,4 л/моль ≈ 0,6 моль

Знаючи кількість молей водню, можемо визначити їхні відношення до мас металів у суміші. В реакції мідь (Cu) не взаємодіє з хлоридною кислотою (HCl), тому утворюється водень тільки за рахунок реакції алюмінію (Al):

3HCl + Al -> AlCl3 + 3H2

За реакцією 1 моль алюмінію виділяє 3 молі водню. Таким чином, в нашій суміші 0,6 моль водню відповідає 0,6 / 3 = 0,2 моль алюмінію.

Тепер можемо розрахувати масу алюмінію і міді в суміші:

Маса алюмінію (m_Al) = кількість молей алюмінію (n_Al) * маса молекули Al
Маса міді (m_Cu) = загальна маса суміші - маса алюмінію

Маса молекули алюмінію (Al) = 27 г/моль
Маса молекули міді (Cu) = 63,5 г/моль

m_Al = 0,2 моль * 27 г/моль = 5,4 г
m_Cu = 15 г - 5,4 г = 9,6 г

Отже, масова частка алюмінію у суміші дорівнює 5,4 г / 15 г * 100% ≈ 36%, а масова частка міді - 9,6 г / 15 г * 100% ≈ 64%.