Question

Укр. Обчислити об'єм водню, що утворився при взаємодії води з калієм, маса калію дорівнює 13 грам у якому є 6% домішок.   Рус. Вычислить объем водорода, образовавшегося при взаимодействии воды с калием, масса калия равна 13 грамм в котором есть 6% примесей.

Answer 1

Решение:

1) Уравнение реакции:

2K + 2H2O = 2KOH + H2

Рассчитаем массу калия без примесей, т.е. массу чистого вещества.

m(ч.в.) = w*m(см) = 0,94*13 = 12,22г

Рассчитаем количество вещества калия:
n = m/M = 12,22г/39г/моль =  0,313моль

По уравнению реакции:

n(H2) = 1/2n(K) = 0,156моль

Рассчитаем объем водорода:

V = Vm*n = 22,4л/моль*0,156моль = 3,5л

 

Answer 2

Для обчислення об'єму водню, що утворився при реакції калію з водою, потрібно спочатку знайти кількість калію у чистому вигляді. За умовою задачі, маса калію становить 13 грам, а 6% маси цього зразка складають домішки. Тому маса калію у чистому вигляді буде:

13 г * (1 - 6%) = 12.22 г

За рівнянням реакції, одна моль калію взаємодіє з однією молекулою води і утворює одну молекулу водню та одну молекулу гідроксиду калію. Тому, маса водню, що утворилася, дорівнює масі калію у чистому вигляді:

маса водню = маса калію = 12.22 г

Для обчислення об'єму водню, що утворився, використовуємо співвідношення між масою газу та його об'ємом за умови н.у. (нормальних умовах, тобто температурі 0 °C та тиску 1 атм):

V = (m * RT) / P

де V - об'єм газу в літрах, m - маса газу в грамах, R - універсальна газова стала (0.082 л * атм / моль * К), T - температура в Кельвінах (273 K за умови н.у.), P - тиск в атмосферах (1 атм за умови н.у.).

Підставляємо відповідні значення:

V = (12.22 г * 0.082 л * атм / моль * К * 273 K) / 1 атм = 0.271 л

Отже, об'єм водню, що утворився, дорівнює 0.271 л або 271 мл.