Question

Какой обьем водорода выделиться при взаимодействии соляной кислоты с алюминием массы равная 518,4 миллиграмм.какое кол-во в-ва хлорида алюминия образуется при этом 

Answer 1

Реакция между соляной кислотой (HCl) и алюминием (Al) приводит к образованию водорода (H2) и хлорида алюминия (AlCl3). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[ 2 \text{Al} + 6 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{AlCl}_3 + 3 \text{H}_2 \]

Молярная масса алюминия \( \text{Al} = 27 \, \text{г/моль} \), молярная масса соляной кислоты \( \text{HCl} = 36.5 \, \text{г/моль} \), а молярная масса водорода \( \text{H}_2 = 2 \, \text{г/моль} \).

Для расчета объема водорода, который выделяется при реакции, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа \( PV = nRT \), где \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( n \) - количество молей, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура.

Масса алюминия, заданная в вопросе, равна 518.4 миллиграммам, что равно 0.5184 г.

1. Найдем количество молей алюминия: \[ \text{моль} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} \] \[ n(\text{Al}) = \frac{0.5184 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \]

2. Согласно уравнению реакции, каждый моль алюминия образует три моля водорода: \[ n(\text{H}_2) = 3 \cdot n(\text{Al}) \]

3. Теперь, используя уравнение состояния идеального газа, мы можем найти объем водорода. Предположим, что реакция происходит при стандартных условиях (нормальное давление и температура). При н.у. давление равно 1 атмосфере, температура 273 Кельвина.

\[ V(\text{H}_2) = \frac{n(\text{H}_2) \cdot R \cdot T}{P} \]

Подставим значения и решим уравнение.

4. Наконец, найдем количество молей хлорида алюминия, образовавшегося в результате реакции. Согласно уравнению реакции, каждый моль алюминия образует два моля хлорида алюминия: \[ n(\text{AlCl}_3) = 2 \cdot n(\text{Al}) \]

Теперь давайте выполним вычисления:

\[ n(\text{Al}) = \frac{0.5184 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 0.0192 \, \text{моль} \]

\[ n(\text{H}_2) = 3 \cdot 0.0192 \, \text{моль} = 0.0576 \, \text{моль} \]

\[ V(\text{H}_2) = \frac{0.0576 \, \text{моль} \cdot 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм/моль} \cdot \text{К} \cdot 273 \, \text{К}}{1 \, \text{атм}} \approx 1.31 \, \text{л} \]

\[ n(\text{AlCl}_3) = 2 \cdot 0.0192 \, \text{моль} = 0.0384 \, \text{моль} \]

Таким образом, при взаимодействии 518.4 миллиграммов алюминия с соляной кислотой, выделится примерно 1.31 литра водорода, и образуется примерно 0.0384 молей хлорида алюминия.