Question

Обчисли обʼєм водню (н.у.), що утворюється при взаємодії кальцію з хлоридною кислотою HCI масою 14,6 г.

Answer 1

Дано : m(HCl) = 14,6 г.
Найти : V(H₂) = ? (при нормальных условиях)
Решение :
▶ Уравнение химической реакции соляной кислоты с кальцием : $\sf Ca + 2HCl \to CaCl_2 + H_2\uparrow$.
▶ Найдём количество вещества соляной кислоты, вступившей в реакцию :
$\boxed{\bf n = \frac{m}{M}}$ (M(HCl) = Aᵣ(H) + Aᵣ(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль).
n(HCl) = m(HCl) : M(HCl) = 14,6 г : 36,5 г/моль = 0,4 моль.
По уравнению реакции : n(HCl) = 2n(H₂) = 0,4 моль ⇒ n(H₂) = 0,4 моль : 2  = 0,2 моль.
▶ Найдём объём выделившегося водорода :
$\sf n = \frac{V}{V_m} \Leftrightarrow \boxed{\bf V = n*V_m}$ (Vₘ – молярный объём газа, который при нормальных условиях равен 22,4 л/моль).
V(H₂) = n(H₂)*Vₘ = 0,2 моль*22,4 л/моль = 44,8 л при нормальных условиях.
Ответ : 44,8 л.

Answer 2

Для обчислення об'єму водню, що утворюється при взаємодії кальцію з хлоридною кислотою (HCI), ми можемо скористатися хімічним рівнянням реакції та відповідними молярними коефіцієнтами.

Реакція між кальцієм (Ca) та хлоридною кислотою (HCI) може бути записана наступним чином:

Ca + 2HCI -> CaCl2 + H2

За реакційним рівнянням, одна молекула кальцію реагує з двома молекулами хлоридної кислоти, утворюючи одну молекулу кальцій хлориду (CaCl2) та одну молекулу водню (H2).

Молярна маса кальцію (Ca) дорівнює 40,08 г/моль, а молярна маса хлоридної кислоти (HCI) дорівнює 36,46 г/моль.

За заданими даними, маса хлоридної кислоти (HCI) дорівнює 14,6 г.

Для обчислення об'єму водню, спочатку потрібно визначити кількість речовини (молі) кальцію та хлоридної кислоти, використовуючи їх молярну масу та масу речовини.

Кількість речовини кальцію (Ca): n(Ca) = m(Ca) / M(Ca) n(Ca) = 0,0146 кг / 40,08 г/моль n(Ca) ≈ 0,000363 моль

Кількість речовини хлоридної кислоти (HCI): n(HCI) = m(HCI) / M(HCI) n(HCI) = 0,0146 кг / 36,46 г/моль n(HCI) ≈ 0,000400 моль

За реакційним рівнянням, одна молекула кальцію утворює одну молекулу водню. Тому кількість речовини водню (H2) буде такою ж, як кількість речовини кальцію (Ca).

Кількість речовини водню (H2): n(H2) = n(Ca) n(H2) ≈ 0,000363 моль

Тепер, для обчислення об'єму водню (H2), ми можемо скористатися ідеальним газовим законом, який говорить, що об'єм газу (V) пропорційний кількості речовини (n) та температурі (T), і обернено пропорційний тиску (P).

V = nRT / P

де R - універсальна газова стала (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура (в Кельвінах), P - тиск (в Паскалях).

За стандартних умов (нормальний тиск та температура), тиск (P) дорівнює 101325 Па, а температура (T) дорівнює 273,15 К.

Підставляючи відповідні значення, ми можемо обчислити об'єм водню (H2):

V(H2) = n(H2) * R * T / P V(H2) ≈ 0,000363 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 К / 101325 Па

Після проведення обчислень, отримуємо об'єм водню (H2), що утворюється при взаємодії кальцію з хлоридною кислотою (HCI) масою 14,6 г.

Об'єм водню (H2): V(H2) ≈ 0,000363 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 К / 101325 Па

Зауваження: Зверніть увагу, що в даному випадку ми використовуємо ідеальний газовий закон для наближення, і реальні умови можуть відрізнятися від стандартних умов. Також, врахуйте, що відповідь може бути округлена до відповідної кількості значущих цифр.

[[1]]