Question

Помогайте ребятки) завтра контрольная, а я не бум-бум в химии :(( 1.молярная масса эквивалента металла равна 12,15 г/моль. Какой объем водорода при 17o С и давлении 101,3 кПа получится при взаимодействии 0,5 г металла с соляной кислотой?2.Сколько граммов натрия вступило в реакцию с водой если объем выделевшегося водорода при 20 С и давлении 98,5 кПа равен 500мл?

Answer 1

Давай разберем задачи по очереди!

1. Объем водорода при взаимодействии металла с соляной кислотой:

Для решения этой задачи используем уравнение реакции между металлом и соляной кислотой:

\[ \text{Металл} + \text{Соляная кислота} \rightarrow \text{Соль металла} + \text{Водород} \]

Известно, что молярная масса эквивалента металла равна 12,15 г/моль. Также у нас есть 0,5 г металла.

Чтобы найти количество вещества металла, используем формулу:

\[ n = \frac{m}{M} \]

Где: \( n \) - количество вещества, \( m \) - масса вещества, \( M \) - молярная масса.

Подставим значения:

\[ n = \frac{0,5 \, \text{г}}{12,15 \, \text{г/моль}} \approx 0,0411 \, \text{моль} \]

Теперь, используя уравнение реакции, видим, что соотношение между металлом и водородом 1:1. То есть 0,0411 моль металла приведут к образованию той же количество молей водорода.

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

Переведем температуру из Цельсия в Кельвины: \( 17^\circ C = 17 + 273 = 290 \, K \).

Теперь найдем объем водорода:

\[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{0,0411 \, \text{моль} \times 8,314 \, \text{Л} \cdot \text{кПа/моль} \cdot \text{К} \times 290 \, \text{K}}{101,3 \, \text{кПа}} \approx 0,96 \, \text{Л} \]

2. Количество граммов натрия, вступившего в реакцию с водой:

Здесь тоже используем уравнение состояния идеального газа, но теперь имеем информацию о объеме выделившегося водорода и хотим найти массу натрия.

Первым делом, найдем количество вещества водорода по объему:

\[ V = \frac{nRT}{P} \Rightarrow n = \frac{PV}{RT} \]

\[ n = \frac{0,5 \, \text{Л} \times 98,5 \, \text{кПа}}{8,314 \, \text{Л} \cdot \text{кПа/моль} \cdot \text{К} \times 293 \, \text{K}} \approx 0,0201 \, \text{моль} \]

Так как соотношение между натрием и выделившимся водородом в реакции 2:2 (двойная заместимость), количество молей натрия будет таким же: 0,0201 моль.

Теперь найдем массу натрия:

\[ m = n \times M \]

Где: \( m \) - масса, \( n \) - количество вещества, \( M \) - молярная масса.

Молярная масса натрия равна приблизительно 22,99 г/моль.

\[ m = 0,0201 \, \text{моль} \times 22,99 \, \text{г/моль} \approx 0,46 \, \text{г} \]

Таким образом, при реакции с водой вступило около 0,46 г натрия.