Question

Рассчитайте объем хлороводорода, полученного при взаимодействии водорода с 14,2 г хлора

Answer 1

Решение находится на фото

Answer 2

Реакция между водородом (H₂) и хлором (Cl₂) приводит к образованию хлороводорода (HCl) по следующему уравнению:

\[H₂ + Cl₂ \rightarrow 2HCl\]

Из уравнения видно, что одна молекула \(Cl₂\) реагирует с одной молекулой \(H₂\) и образует две молекулы \(HCl\).

Молярная масса водорода (H) равна приблизительно 1 г/моль, а хлора (Cl₂) - примерно 35,5 г/моль.

Для расчета количества молекул водорода, реагирующих с 14,2 г хлора, сначала найдем количество молекул хлора:

\[ \text{Молекулы } Cl₂ = \frac{\text{Масса хлора}}{\text{Молярная масса хлора}} \]

\[ \text{Молекулы } Cl₂ = \frac{14,2\, \text{г}}{35,5\, \text{г/моль}} \]

\[ \text{Молекулы } Cl₂ \approx 0,4\, \text{моль} \]

Так как моль водорода и хлора соотносятся 1:1, то количество молекул водорода равно количеству молекул хлора.

\[ \text{Молекулы } H₂ = 0,4\, \text{моль} \]

Теперь найдем массу хлороводорода (HCl), образующегося при реакции:

\[ \text{Масса HCl} = \text{Количество молекул H₂} \times \text{Масса одной молекулы HCl} \]

Масса одной молекулы HCl равна сумме масс атома водорода и массы атома хлора, т.е., примерно \(1\, \text{г/моль} + 35,5\, \text{г/моль}\).

\[ \text{Масса HCl} = 0,4\, \text{моль} \times (1\, \text{г/моль} + 35,5\, \text{г/моль}) \]

\[ \text{Масса HCl} \approx 36\, \text{г} \]

Таким образом, объем хлороводорода можно рассчитать, используя уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молекул, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура.

Однако, для точного расчета объема необходимо знать давление и температуру. Если предположить стандартные условия (нормальные условия: давление 1 атмосфера, температура 273,15 К), можно использовать следующую формулу:

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

Подставим значения:

\[ V = \frac{0,4\, \text{моль} \times 0,0821\, \text{л} \cdot \text{атм/моль} \cdot \text{К} \times 273,15\, \text{К}}{1\, \text{атм}} \]

\[ V \approx 9,4\, \text{л} \]

Таким образом, объем хлороводорода, полученного при взаимодействии 14,2 г хлора с водородом, составляет приблизительно 9,4 л при стандартных условиях.