Question

Який обʼєм (н. у.) водню виділиться під час взаємодії 16,2 г алюмінію з сульфатною кислотою, взятою у достатній кількості?

Answer 1

Для вирішення цієї задачі спочатку треба знайти хімічну реакцію між алюмінієм і сульфатною кислотою. Реакція виглядає наступним чином:

2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2

З реакції видно, що 2 молекули алюмінію реагують з 3 молекулами сульфатної кислоти, утворюючи 3 молекули водню (H2).

Далі, розрахуємо моларну масу алюмінію (Al) і сульфатної кислоти (H2SO4):

• Молярна маса Al = 26.98 г/моль
• Молярна маса H2SO4 = 2(1.01 г/моль) + 32.07 г/моль + 4(16.00 г/моль) = 98.09 г/моль

Тепер можемо знайти кількість молей алюмінію у 16,2 г: Кількість молей алюмінію = 16,2 г / 26.98 г/моль ≈ 0.60 моль

За рівнянням реакції видно, що 2 молекули алюмінію виділяють 3 молекули водню, отже, коефіцієнт стехіометрії для водню дорівнює 3. Тому кількість молей водню, виділеного під час реакції, буде: Кількість молей водню = 0.60 моль (Al) * (3 моль H2 / 2 моль Al) = 0.90 моль H2

Тепер використаємо ідеальний газовий закон для обчислення об'єму водню при нормальних умовах (н.у.):

Об'єм водню (н.у.) = кількість молей водню * молекулярний об'єм при н.у.

Молекулярний об'єм при н.у. для будь-якого газу дорівнює приблизно 22.4 л/моль.

Об'єм водню (н.у.) = 0.90 моль * 22.4 л/моль ≈ 20.16 л

Отже, об'єм водню, виділений під час реакції, становить приблизно 20.16 л при нормальних умовах.