Question

Цинк масою 24 г вступив у реакцію із сульфатною кислотою. Обчисліть масу цинк сульфату й об’єм водню (н. у.), що утворилися

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

У реакції цинку масою 24 г із сульфатною кислотою утворюється цинк сульфат і молекулярний водень за наступною реакцією:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Спочатку потрібно перевести масу цинку в кількість речовини, використовуючи його молярну масу. Молярна маса цинку дорівнює 65,38 г/моль.

n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = 24 г / 65,38 г/моль ≈ 0,367 моль

За рівномірним принципом хімії, молі цинку, що взято у реакцію, дорівнюють молям цинку сульфату, що утворився.

n(ZnSO4) = n(Zn) = 0,367 моль

Для розрахунку маси цинку сульфату можна використовувати його молярну масу, яка дорівнює 161,44 г/моль:

m(ZnSO4) = n(ZnSO4) × M(ZnSO4) = 0,367 моль × 161,44 г/моль ≈ 59,1 г

Отже, маса цинку сульфату, що утворився, дорівнює близько 59,1 г.

Також потрібно обчислити об'єм водню, що утворився. Для цього використовуємо ідеальний газовий закон, де n(H2) - кількість речовини водню у молях, R - універсальна газова стала, а T - температура у Кельвінах (273 К за умов нормального тиску та температури).

n(H2) = n(Zn) = 0,367 моль

V(H2) = n(H2) × R × T / P = 0,367 моль × 8,314 Дж/(моль·К) × 273 К / 101325 Па ≈ 9,9 л

Отже, об'єм водню, що утворився, становить близько 9,9 л при нормальних умовах тиску та температури.

Answer 2

Щоб визначити масу цинк сульфату й об'єм водню, що утворилися під час реакції між цинком (Zn) і сульфатною кислотою (H2SO4), спочатку складемо хімічне рівняння цієї реакції:

Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2

Згідно з рівнянням, одна моль цинку реагує з однією моллю сульфатної кислоти, утворюючи одну моль цинк сульфату і одну моль водню.

1 моль Zn = 65.38 г 1 моль H2SO4 = 98.09 г 1 моль ZnSO4 = 161.47 г 1 моль H2 = 2 г (або 22.4 л при нормальних умовах)

Маса цинк сульфату (ZnSO4) може бути обчислена, знаючи, що коефіцієнт перед ZnSO4 у рівнянні реакції дорівнює 1. Тому маса ZnSO4 буде такою ж, як маса цинку (24 г).

Таким чином, маса цинк сульфату (ZnSO4) становитиме 24 г.

Об'єм водню (H2) можна обчислити, знаючи, що він утворюється в кількості однієї молі на кожну молю цинк. Тому об'єм водню буде таким самим, як об'єм цинку, який можна обчислити, використовуючи його масу і його щільність:

Об'єм цинку (Zn) = (Маса цинку) / (Щільність цинку)

Щільність цинку приблизно становить 7.14 г/см³.

Об'єм цинку = 24 г / 7.14 г/см³ ≈ 3.36 см³

Отже, об'єм водню (H2) теж буде приблизно 3.36 см³ або 0.00336 л.