Question

Какой обьем газа выделится при растворении 200г кальция в воде

Answer 1

Ca +2H2O = Ca(OH)2 + H2

n(Ca) = 200 : 40 = 5моль

n(Ca) : n(H2) = 1 : 1

V(H2)= 5моль × 22.4л = 112л

Answer 2

Растворение кальция в воде происходит по следующей реакции:

Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + H2(g)

Из реакции видно, что при растворении 1 моль кальция выделяется 1 моль водорода. Для того, чтобы вычислить количество выделяющегося водорода, необходимо сначала определить количество молей кальция, содержащихся в 200 г кальция.

Молярная масса кальция равна 40.08 г/моль, так что в 200 г кальция содержится:

n(Ca) = m(Ca) / M(Ca) = 200 г / 40.08 г/моль = 4.988 моль Ca

Согласно уравнению реакции, каждый моль кальция выделяет 1 моль водорода, поэтому при растворении 4.988 моль кальция будет выделено:

n(H2) = 4.988 моль H2

Объем газа можно вычислить, используя уравнение состояния идеального газа:

V(H2) = n(H2) * R * T / P

где R - универсальная газовая постоянная, T - температура, а P - давление. Для удобства расчетов можно принять нормальные условия температуры и давления, при которых T = 0°C = 273 K и P = 1 атм. Тогда:

V(H2) = n(H2) * R * T / P = 4.988 моль * 0.0821 латм/мольК * 273 К / 1 атм = 108.5 л

Таким образом, при растворении 200 г кальция в воде выделится 4.988 моль водорода, что соответствует объему 108.5 л при нормальных условиях.