Молекулярная масса цинка (Zn) равна 65,38 г/моль, а молекулярная масса водорода (H2) равна 2,02 г/моль.
Сначала найдем количество чистого цинка в 1 кг сплава:
масса цинка = 1 кг × 0,9 (т.к. 10% - примеси) = 0,9 кг
количество моль цинка = масса цинка / молекулярная масса цинка
= 0,9 кг / 65,38 г/моль
Теперь рассмотрим химическую реакцию растворения цинка:
Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2
Согласно стехиометрии, коэффициент перед водородом равен 1. Это значит, что для каждого моля цинка реагентами будут использованы 1 моль серной кислоты (H2SO4) и выделится 1 моль водорода.
Следовательно, количество моль водорода равно количеству моль цинка и будет равно:
количество моль водорода = количество моль цинка
Объем водорода можно рассчитать по формуле:
V (Л) = количество моль водорода × 22,4 (л/моль)
Теперь подставим значения:
количество моль цинка = 0,9 кг / 65,38 г/моль
= 0,0138 моль
количество моль водорода = 0,0138 моль
V (Л) = 0,0138 моль × 22,4 (л/моль)
≈ 0,310 л
Таким образом, объем водорода (при нормальных условиях) выделится при растворении 1 кг технического цинка, содержащего 10% примесей, в избытке разбавленной серной кислоты, будет примерно равен 0,310 л.