Question

Обчислити об'єм гідроген хлориду, який можна додати при дії сонячного світла на суміш з 0,8 моль хлору і 0,5 моль води (н.у.)

Answer 1

Для визначення об'єму гідроген хлориду, який можна отримати, необхідно визначити реагуючі речовини, встановити рівняння реакції та визначити обсяг продукту за стандартних умов (н.у.).

Реагуючі речовини: хлор та вода.

Рівняння реакції: Cl2 + H2O → HCl + HClO

Коефіцієнти стехіометрії рівняння показують, що 1 моль Cl2 і 1 моль H2O дають 2 моля HCl.

Найдоємність електронів у хлору більша, тому в реакції він окислюється, а вода одержує водень і переходить у стан кисню з більшою окисненістю. Одержаний продукт складається з суміші гідроген хлориду (HCl) та гіпохлоритної кислоти (HClO), але останню швидко розкладається за утворенням води (H2O) та кислотного кисню (O2).

Розрахуємо кількість гідрогену хлориду, який можна отримати з 0,8 моль Cl2 та 0,5 моль H2O:

 • за рівнянням реакції: 1 моль Cl2 + 1 моль H2O → 2 моля HCl

 • об'єм продукту за н.у.: V = nRT/P = (0,8 + 0,5) * 8,31 * 273 / 101325 = 0,034 м3

 • кількість гідроген хлориду: n(HCl) = 2 * 0,5 = 1 моль

 • об'єм гідроген хлориду за н.у.: V(HCl) = n(HCl) * RT/P = 1 * 8,31 * 273 / 101325 = 0,022 м3

Отже, об'єм гідроген хлориду, який можна отримати при дії сонячного світла на суміш з 0,8 моль хлору і 0,5 моль води (н.у.) становить 0,022 м3.

Answer 2

Для обчислення об'єму гідроген хлориду, який утвориться під час дії сонячного світла на суміш з 0,8 моль хлору і 0,5 моль води (н.у.), спочатку ми повинні врахувати хімічну реакцію, яка відбувається. У цій реакції хлор реагує з водою за наступною рівнянням:

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

З цього рівняння видно, що один моль хлору (Cl₂) реагує з одним мольом води (H₂O), утворюючи два молі гідроген хлориду (HCl). Тобто, співвідношення між мольами Cl₂ і HCl дорівнює 1:2.

Оскільки у вас є 0,8 моль хлору, то можна очікувати, що утвориться:

0,8 моль хлору × 2 молі HCl/1 моль Cl₂ = 1,6 моль гідроген хлориду (HCl).

Тепер давайте обчислимо об'єм гідроген хлориду за допомогою ідеального газового закону, який описує відношення між кількістю речовини (молями), тиском (у атмосферах), об'ємом (у літрах) і температурою (у Кельвінах):

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей, R - універсальна газова стала, T - температура.

Умови н.у. (нормальних умов) визначаються як тиск 1 атмосфера і температура 273,15 Кельвіна.

Тому, щоб знайти об'єм гідроген хлориду при н.у., спершу перетворимо 1,6 моль HCl на атмосфери та Кельвіни:

P = 1 атмосфера n = 1,6 моль T = 273,15 Кельвіна

Тепер підставимо ці значення у рівняння ідеального газу:

V = (nRT) / P V = (1,6 моль * 0,0821 л/(моль∙К) * 273,15 К) / 1 атмосфера

V ≈ 35,98 л (округлено до двох десятков)

Отже, об'єм гідроген хлориду, який утвориться під час реакції сонячного світла на суміш з 0,8 моль хлору і 0,5 моль води (н.у.), становить приблизно 36 літрів.