Question

Який об'єм водню утвориться при взаємодії 20 г заліза з 20 г хлоридною кислотою.

Answer 1

$Fe + 2HCl = FeCl_2 + H_2 \uparrow$

Судячи з рівняння реакції, кількість речовини хлоридної кислоти має бути вдвічі більшою за кількість речовини заліза.

n (Fe) = m (Fe) : M (Fe) = 20 : 56 = 0,36 (моль).

n (HCl) = m (HCl) : M (HCl) = 20 : 36,5 = 0,55 (моль).

0,36 · 2 = 0,72

Значить, на реакцію з 0,36 моль заліза потрібно 0,72 моль хлоридної кислоти.

0,55 < 0,72 , тож хлоридна кислота взята в недостачі і обчислювати слід за нею.

Значить, n (H₂) = n (HCl) = 0,55 моль.

V (H₂) = n · Vm = 0,55 · 22,4 = 12,3 (л).

Відповідь: 12,3 л.

Answer 2

Реакція між залізом та хлоридною кислотою може бути представлена наступним рівнянням:

\[ Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \]

Це рівняння показує, що одна моль заліза реагує з двома молями хлоридної кислоти, утворюючи одну молекулу хлориду заліза (II) та один мільйон водню.

Маса молекули заліза дорівнює приблизно 55,85 г/моль, а маса молекули хлориду заліза (II) - приблизно 126,75 г/моль.

Отже, у вашому випадку залізо має масу 20 г. Щоб знайти кількість молей заліза, розділіть масу на масу молекули:

\[ \text{Кількість молей заліза} = \frac{\text{Маса заліза}}{\text{Маса молекули заліза}} \]

\[ \text{Кількість молей заліза} = \frac{20\, \text{г}}{55,85\, \text{г/моль}} \approx 0,357 \, \text{моль} \]

Тепер можемо використовувати цей відомий об'єм молей заліза для визначення об'єму водню, що утворюється за рівнянням балансу:

\[ \text{Кількість молей водню} = \text{Кількість молей заліза} \]

Таким чином, об'єм водню, утворений в реакції, буде визначено кількістю молей водню і може бути обчислений, використовуючи Центральний газовий закон \(V = nRT/P\), де \(V\) - об'єм газу, \(n\) - кількість молей газу, \(R\) - універсальна газова константа, \(T\) - температура газу, а \(P\) - тиск газу. Однак для такого розрахунку потрібно б мати значення температури та тиску, які вам невідомі в даному випадку.