Question

Помогите какой объем водорода выделится при взаимодействии железа со 100 г раствора содержащего 19,6 % серной кислоты

Answer 1

1,96 серой кислоты. ......
думаю правильно

Answer 2

Концентрация серной кислоты в растворе указана как 19,6%. Это значит, что в 100 граммах раствора содержится 19,6 грамм серной кислоты.

Уравнение химической реакции между железом и серной кислотой выглядит следующим образом:

\[Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2\]

Из этого уравнения видно, что при реакции железа с серной кислотой выделяется водород \(H_2\).

Молярная масса серной кислоты (\(H_2SO_4\)) составляет приблизительно 98 г/моль.

Найдем количество вещества серной кислоты в растворе:

\[ \text{Масса серной кислоты} = \text{Масса раствора} \times \frac{\text{Процентное содержание серной кислоты}}{100} \] \[ \text{Масса серной кислоты} = 100 \, \text{г} \times \frac{19,6}{100} = 19,6 \, \text{г} \]

Теперь найдем количество вещества серной кислоты:

\[ \text{Моль серной кислоты} = \frac{\text{Масса серной кислоты}}{\text{Молярная масса } H_2SO_4} \] \[ \text{Моль серной кислоты} = \frac{19,6 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 0,2 \, \text{моль} \]

Согласно уравнению реакции, одна моль серной кислоты реагирует с одной молью железа, образуя одну моль водорода.

Таким образом, количество водорода, выделяющегося при реакции, будет равно количеству моль серной кислоты, то есть 0,2 моль.

Теперь воспользуемся уравнением состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление газа, \(V\) - его объем, \(n\) - количество вещества газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах.

Объем водорода можно найти, зная количество вещества и условия (например, при стандартных условиях - 0°C или 273,15 K и 1 атмосферном давлении):

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

Универсальная газовая постоянная \(R\) равна приблизительно \(0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{К})\).

При стандартных условиях давление \(P\) равно 1 атмосфере.

\[ V = \frac{0,2 \, \text{моль} \times 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{К}) \times 273,15 \, \text{K}}{1 \, \text{атм}} \] \[ V \approx 4,5 \, \text{л} \]

Таким образом, при реакции железа с 100 граммами раствора, содержащего 19,6% серной кислоты, выделится около 4,5 литра водорода при стандартных условиях.