Question

Цинк добувають, відновлюючи воднем мінерал ZnO. Розрахувати об'єм водню, необхідниий для одержання 5 моль цинку.​

Answer 1

Объяснение:

Дано:

n(Zn)= 5моль

V(H2)-?

ZnO + H2 = Zn + H2O

n(Zn)=n(H2)

V(H2)=n(H2)•Vm= 5•22.4= 112л

Answer 2

Процес відновлення цинку воднем можна представити хімічною реакцією:

\[ZnO + H_2 \rightarrow Zn + H_2O.\]

Ця реакція показує, як цинк оксид (ZnO) взаємодіє з молекулою водню (H₂), утворюючи цинк (Zn) і воду (H₂O).

З балансуванням рівняння реакції виходить:

\[ZnO + H_2 \rightarrow Zn + H_2O.\]

Це рівняння показує, що для кожної молекули цинку оксиду (ZnO), потрібно одна молекула водню (H₂).

Тепер, якщо вам потрібно розрахувати об'єм водню (H₂), який потрібно для одержання 5 моль цинку, вам слід взяти увагу на коефіцієнти стехіометрії у рівнянні реакції. З коефіцієнтів видно, що кількість молекул водню дорівнює кількості молекул цинку:

\[ZnO + H_2 \rightarrow Zn + H_2O.\]

Одна молекула \(ZnO\) взаємодіє з однією молекулою \(H_2\).

Таким чином, для 5 моль цинку вам також потрібно 5 моль водню.

Тепер використаємо ідеальний газовий закон, щоб знайти об'єм водню (H₂). Закон виглядає так:

\[PV = nRT,\]

де \(P\) - тиск, \(V\) - об'єм, \(n\) - кількість молей газу, \(R\) - універсальна газова константа (приблизно 0.0821 L·atm/(mol·K)), \(T\) - температура в кельвінах.

У реакції задіяно 5 молей водню. Температура і тиск можуть бути константами у вашому випадку, або ви можете вказати їх. Якщо вони не вказані, вони, ймовірно, за стандартних умов (тиск 1 атмосфера, температура 273 К або 0 °C).

Нехай виберемо стандартні умови:

\[P = 1 \, \text{атм}, \quad T = 273 \, \text{K}.\]

Тепер можемо використати ідеальний газовий закон, щоб знайти об'єм водню:

\[V = \frac{nRT}{P}.\]

Підставимо значення:

\[V = \frac{(5 \, \text{mol})(0.0821 \, \text{L·atm/(mol·K)})(273 \, \text{K})}{1 \, \text{атм}}.\]

Розрахунок дає:

\[V \approx 112 \, \text{L}.\]

Отже, для одержання 5 молей цинку необхідно приблизно 112 літрів водню за стандартних умов.