Question

При взаємодії 10,8 г алюмінію із сульфатною кислотою (розбавленою) утворилося 12 л водню, який вихід продукту реакції від теоретично можливого.

Answer 1

Дано:

m(Al) = 10,8 г

V практ(H2) = 12 л

Найти:

η(H2) - ?

Решение:

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

n=m/M

n(Al) = 10,8/27 = 0,4 моль

n(H2) = 1,5n(Al) = 1,5 × 0,4 = 0,6 моль

V=n×Vm

Vm = 22,4 л/моль

V теор(H2) = 0,6 × 22,4 = 13,44 л

η=V практический/V теоретический × 100%

η(H2) = 12/13,44 × 100% = 89%

Ответ: 89%

Answer 2

Давайте розглянемо реакцію між алюмінієм (Al) і сульфатною кислотою (H₂SO₄). В реакції алюміній реагує з сульфатною кислотою, утворюючи сірку і водень газ (H₂).

Реакція між алюмінієм та сульфатною кислотою виглядає наступним чином:

2Al + 3H₂SO₄ → 3H₂ + Al₂(SO₄)₃.

Звідси видно, що для кожних 2 моль алюмінію утворюється 3 молі водню. Таким чином, маса водню (H₂) утвореного в реакції буде пропорційною масі алюмінію (Al).

Молярна маса алюмінію (Al) становить приблизно 26,98 г/моль, тому маса 10,8 г алюмінію відповідає:

10,8 г / 26,98 г/моль ≈ 0,4 моль алюмінію.

Тепер, якщо за реакції повністю весь алюміній перетворився на водень, то маса водню, яку ми очікували б отримати, дорівнювала б:

0,4 моль алюмінію * 3 моля водню/моль алюмінію = 1,2 моля водню.

Однак в тексті вказано, що утворилося лише 12 літрів водню, що є менше, ніж теоретично можливий вихід (1,2 моля водню). Це може бути зумовлено різними чинниками, такими як неповна реакція алюмінію, наявність домішок, неідеальні умови реакції або втрати газу під час збору.