СРОЧНО! Який об'єм водню виділиться при взаємодії 5,4 г алюмінію з 255,5 г 10% розчином хлоридної кислоти

Ответ:

Коли алюміній реагує з соляною кислотою, відбувається однократна реакція витіснення, в результаті якої утворюється хлорид алюмінію і газоподібний водень. Збалансоване хімічне рівняння цієї реакції має вигляд

2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2(g)

Щоб знайти об'єм виділеного водню, скористаємося законом ідеального газу, який стверджує, що PV = nRT, де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей, R - газова стала, а T - температура. Нам також потрібно використати мольне співвідношення з рівняння рівноваги, яке показує, що на кожні 2 молі алюмінію утворюється 3 молі газоподібного водню.

Спочатку нам потрібно знайти кількість молей алюмінію і соляної кислоти, що вступають в реакцію. Це можна зробити, поділивши дані маси на їхні молярні маси:

n(Al) = 5,4 г / 26,98 г/моль = 0,2 моль n(HCl) = 255,5 г х 0,1 / 36,46 г/моль = 0,7 моль

Далі нам потрібно знайти лімітуючий реагент, тобто той, який закінчується першим і визначає кількість утвореного продукту. Ми можемо зробити це, порівнявши мольні співвідношення з рівняння рівноваги:

n(Al) / 2 = 0,1 n(HCl) / 6 = 0,1167

Оскільки 0,1 < 0,1167, алюміній є лімітуючим реагентом, а соляна кислота знаходиться в надлишку. Це означає, що не вся соляна кислота прореагує і буде витрачено лише 0,2 моль алюмінію.

Використовуючи мольне співвідношення, ми можемо знайти кількість молей утвореного газоподібного водню:

n(H2) = 0,2 моль x 3 / 2 = 0,3 моль

Тепер ми можемо використати закон ідеального газу, щоб знайти об'єм газоподібного водню, припускаючи, що тиск становить 1 атм, а температура - 298 K (25°C):

V(H2) = n(H2) x R x T / P V(H2) = 0,3 моль x 0,0821 л атм / моль K x 298 K / 1 атм V(H2) = 7,3 л

Отже, об'єм водню, що виділиться при взаємодії 5,4 г алюмінію з 255,5 г 10% розчину хлоридної кислоти, становить 7,3 л.

Объяснение: