Question

Обчислити об'єм водню і хлору, які необхідно для синтезу 10 моль хлорводню

Answer 1

Для початку складемо рівняння реакції:
H2+Cl2=2HCl
Позначимо об'єм H2 за х, а об'єм Cl2 за у.
Якщо реакція проходить за нормальних умов, то можна використовувати молярний об'єм газів (22,4 л/моль). Тоді за законом збереження маси:
х=10*22,4/2=112 літрів
y=10*22.4/2=112 літрів

Answer 2

Синтез хлорводню відбувається за реакцією:

\[ H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl \]

За рівнянням бачимо, що 1 моль \( H_2 \) споживає 1 моль \( Cl_2 \), і утворюється 2 молі \( HCl \).

Якщо у вас є 10 молей \( HCl \), це означає, що потрібно розділити цю кількість на 2 (оскільки за кожні 2 молі \( HCl \) виходить 1 моль \( Cl_2 \)). Отже, кількість молей \( Cl_2 \) буде 5 молей.

Тепер, щоб обчислити об'єм \( H_2 \) і \( Cl_2 \) за умови, що ви працюєте при стандартних умовах тиску і температури (STP), можна скористатися ідеальним газом і молекулярними масами.

Молекулярна маса \( H_2 \) = 2 г/моль, молекулярна маса \( Cl_2 \) = 2 * 35.5 г/моль.

Тепер можемо обчислити масу водню (\( H_2 \)) і хлору (\( Cl_2 \)):

Маса \( H_2 \) = кількість молей \( H_2 \) * молекулярна маса \( H_2 \) Маса \( H_2 \) = 10 моль * 2 г/моль = 20 г

Маса \( Cl_2 \) = кількість молей \( Cl_2 \) * молекулярна маса \( Cl_2 \) Маса \( Cl_2 \) = 5 моль * (2 * 35.5 г/моль) = 5 моль * 71 г/моль = 355 г

Тепер, враховуючи, що 1 моль газу за умов стандартного тиску і температури (STP) займає приблизно 22.4 літра, ми можемо обчислити об'єми:

Об'єм \( H_2 \) = маса \( H_2 \) * (1 моль / молекулярна маса \( H_2 \)) * (22.4 л/моль) Об'єм \( H_2 \) = 20 г * (1 моль / 2 г) * 22.4 л/моль = 224 л

Об'єм \( Cl_2 \) = маса \( Cl_2 \) * (1 моль / молекулярна маса \( Cl_2 \)) * (22.4 л/моль) Об'єм \( Cl_2 \) = 355 г * (1 моль / 71 г) * 22.4 л/моль = 112 л

Отже, для синтезу 10 молей \( HCl \) вам потрібно 224 л \( H_2 \) і 112 л \( Cl_2 \) за стандартних умов.