Question

В толстостенном сосуде смешали 4 л водорода и 5 л хлора. Смесь взорвали. Определите объем полученного хлороводорода. Крайне подробно пожалуйста!!!

Answer 1

H₂+Cl₂=2HCl

По уравнению видно, что хлор и водород реагируют в стехиометрическом соотношении 1:1. Получается, что в реакцию вступило по 4 л хлора и водорода, а 1 л хлора остался. А хлороводорода получается в 2 раз больше, чем вступает в реакцию хлора или водорода, т.е. 8 л.

Answer 2

Химическое уравнение реакции образования хлороводорода (HCl) из водорода (H2) и хлора (Cl2) выглядит следующим образом:

H2 + Cl2 → 2HCl

Это означает, что одна молекула водорода реагирует с одной молекулой хлора, образуя две молекулы хлороводорода.

Для определения объема полученного хлороводорода, нужно сначала определить, какой из реагентов является ограничивающим (ограничивающим реагентом). Это реагент, который закончится первым, и реакция прекратится из-за его исчерпания.

1. Рассчитаем количество веществ каждого из реагентов, используя их объемы и стандартный объем моль при нормальных условиях (STP). При нормальных условиях температура составляет 0°C (273.15 К) и давление 1 атмосфера (101.325 кПа).

Объем 1 моль газа при нормальных условиях равен приблизительно 22.71 литра.

Для водорода: 4 л H2 * (1 моль H2 / 22.71 л H2) ≈ 0.176 моль H2

Для хлора: 5 л Cl2 * (1 моль Cl2 / 22.71 л Cl2) ≈ 0.220 моль Cl2

2. Из химического уравнения видно, что 1 моль H2 образует 2 моль HCl. Таким образом, все 0.176 моль H2 образуют 0.176 * 2 = 0.352 моль HCl.

3. Из химического уравнения также видно, что 1 моль Cl2 образует 2 моль HCl. Таким образом, все 0.220 моль Cl2 образуют 0.220 * 2 = 0.440 моль HCl.

4. Теперь определим ограничивающий реагент. Поскольку водорода (H2) меньше, чем хлора (Cl2), то он является ограничивающим реагентом.

5. Количество полученного хлороводорода (HCl) определяется количеством ограничивающего реагента (водорода). Так как каждая молекула H2 дает 2 молекулы HCl, то 0.176 моль H2 образуют 0.176 * 2 = 0.352 моль HCl.

6. Наконец, рассчитаем объем полученного хлороводорода (HCl) при нормальных условиях (STP). Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

V = n * Vm

где V - объем газа при нормальных условиях (в литрах), n - количество вещества газа (в молях), Vm - стандартный объем моль газа при нормальных условиях (приблизительно 22.71 литра).

V = 0.352 моль HCl * 22.71 л/моль ≈ 7.99 л

Таким образом, объем полученного хлороводорода (HCl) составляет примерно 7.99 литров при нормальных условиях (STP).