Question

Какой объем газа выделится при взаимодействии кальция массой 10 г с раствором фосфорной кислоты​

Answer 1

Какой объем газа выделится при взаимодействии кальция массой 10 г с раствором фосфорной кислоты​?

Дано :

m(Ca) = 10 г.

Найти :

V(H₂) = ?

Решение :

Уравнение реакции - $3Ca + 2H_{3}PO_{4} \to Ca_{3}(PO_{4})_{2} + 3H_{2}\uparrow.$

По уравнению реакции n(Ca) = n(H₂) = m(Ca) : M(Ca) = 10 г : 40 г/моль = 0,25 моль.

$\boxed{n = \frac{V}{V_{m} }}$ (Vₘ = 22,4 л/моль при нормальных условиях).

V(H₂) = n(H₂)*Vₘ = 0,25 моль*22,4 л/моль = 5,6 л при нормальных условиях.

Ответ :

5,6 л при н.у.

Answer 2

Да, конечно. Рассмотрим химическую реакцию между кальцием (Ca) и фосфорной кислотой (H₃PO₄). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[ \text{Ca} + 2\text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca(H}_2\text{PO}_4\text{)}_2 + 3\text{H}_2\uparrow \]

Согласно уравнению, одна моль кальция взаимодействует с двумя молями фосфорной кислоты, образуя кальцийдигидрофосфат и выделяя три моля водорода.

Давайте определим количество молей кальция в 10 граммах. Молярная масса кальция (Ca) примерно 40.08 г/моль. Таким образом, масса кальция в молях будет равна \( \frac{10\, \text{г}}{40.08\, \text{г/моль}} \).

\[ \text{Моль кальция} = \frac{10\, \text{г}}{40.08\, \text{г/моль}} \approx 0.2496\, \text{моль} \]

Теперь, учитывая коэффициент перед кальцием в уравнении реакции (1 моль Ca), мы видим, что одна моль кальция даёт три моля водорода. Таким образом, количество молей водорода будет \(0.2496\, \text{моль} \times 3 = 0.7488\, \text{моль}\).

Теперь используем уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\) (где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молей газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура).

При условиях стандартной температуры и давления (0°C и 1 атмосфера) у нас есть \(T = 273\, \text{K}\), \(P = 1\, \text{атм}\), \(R \approx 0.0821\, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}\).

Теперь можем вычислить объем выделившегося водорода:

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

\[ V = \frac{0.7488\, \text{моль} \times 0.0821\, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \times 273\, \text{К}}{1\, \text{атм}} \]

\[ V \approx 16.53\, \text{л} \]

Таким образом, при взаимодействии 10 г кальция с раствором фосфорной кислоты выделится примерно 16.53 л водорода.