Определим количество вещества алюминия.
Для этого воспользуемся формулой:
n=mM
n = \frac{m}{M} n=Mm
где:
n n n — количество вещества вмоляхв моляхвмолях;m m m — масса алюминия вграммахв граммахвграммах;M M M — молярная масса алюминия вг/мольв г/мольвг/моль.
Определим объем выделившегося водорода при стандартных условиях.
При стандартных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Тогда объем водорода можно вычислить по формуле:
V=n⋅Vm
V = n \cdot V_m V=n⋅Vm
где:
V V V — объем газа влитрахв литрахвлитрах;Vm V_m Vm — молярный объем газа 22.4л/моль22.4 л/моль22.4л/моль.
Для решения задачи определим, какой объем водорода выделится при реакции алюминия с соляной кислотой. Начнем с написания уравнения реакции:
2 Al+6 HCl→2 AlCl3+3 H2 2 \, \text{Al} + 6 \, \text{HCl} \rightarrow 2 \, \text{AlCl}_3 + 3 \, \text{H}_2
Определим количество вещества алюминия.2Al+6HCl→2AlCl3 +3H2
Для этого воспользуемся формулой:
n=mM n = \frac{m}{M}
n=Mm
где:
n n n — количество вещества вмоляхв моляхвмолях;m m m — масса алюминия вграммахв граммахвграммах;M M M — молярная масса алюминия вг/мольв г/мольвг/моль.Молярная масса алюминия: MAl≈27 г/моль M_{Al} \approx 27 \, \text{г/моль} MAl ≈27г/моль.
Подставим известные значения:
nAl=2.7 г27 г/моль≈0.1 моль n_{Al} = \frac{2.7 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 0.1 \, \text{моль}
Определим, сколько водорода выделится из алюминия.nAl =27г/моль2.7г ≈0.1моль
Согласно уравнению реакции:2 моль алюминия дают 3 моля водорода.
Следовательно, для 0.1 моль алюминия можно вычислить количество выделившегося водорода:
nH<em>2=n</em>Al⋅3 моль H22 моль Al=0.1 моль⋅32=0.15 моль n_{H<em>2} = n</em>{Al} \cdot \frac{3 \, \text{моль} \, H_2}{2 \, \text{моль} \, Al} = 0.1 \, \text{моль} \cdot \frac{3}{2} = 0.15 \, \text{моль}
Определим объем выделившегося водорода при стандартных условиях.nH<em>2 =n</em>Al⋅2мольAl3мольH2 =0.1моль⋅23 =0.15моль
При стандартных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Тогда объем водорода можно вычислить по формуле:
V=n⋅Vm V = n \cdot V_m
V=n⋅Vm
где:
V V V — объем газа влитрахв литрахвлитрах;Vm V_m Vm — молярный объем газа 22.4л/моль22.4 л/моль22.4л/моль.Подставим значения:
VH2=0.15 моль⋅22.4 л/моль≈3.36 л V_{H_2} = 0.15 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} \approx 3.36 \, \text{л}
ОтветVH2 =0.15моль⋅22.4л/моль≈3.36л
При действии соляной кислоты на 2.7 г алюминия выделится приблизительно 3.36 литра водорода.