Для решения этой задачи нам нужно сначала вычислить количество вещества кальция (Ca) в кусочке массой 4 г, а затем определить, сколько моля водорода (H2) создается при этой реакции.
Начнем с расчета количества кальция в кусочке массой 4 г. Молярная масса кальция (Ca) равна примерно 40 г/моль. Масса кусочка кальция в граммах делится на его молярную массу, чтобы получить количество молей кальция:
4 г / 40 г/моль = 0.1 моль Ca
Далее используем коэффициенты в химическом уравнении для реакции между кальцием и водой:
Ca + 2H2O -> Ca(OH)2 + H2
Из уравнения видно, что при реакции каждый моль кальция образует 2 моля водорода. Значит, 0.1 моль Ca образует 0.1 моль * 2 = 0.2 моль H2.
Теперь используем уравнение идеального газа для вычисления объема водорода, соответствующего 0.2 молям при нормальных условиях (0°С и 1 атм):
V = nRT/P
где: n = количество молей газа = 0.2 моль R = постоянная идеального газа = 0.0821 Lатм/(мольК) T = температура в Кельвинах = 273 К P = давление = 1 атм
Подставляем значения и получаем:
V = 0.2 моль 0.0821 Lатм/(мольК) 273 К / 1 атм = 4.507 L
Таким образом, объем водорода, образовавшегося из кусочка кальция массой 4 г при реакции с водой, составляет 4.507 литров.
Для решения этой задачи нам нужно сначала вычислить количество вещества кальция (Ca) в кусочке массой 4 г, а затем определить, сколько моля водорода (H2) создается при этой реакции.
Начнем с расчета количества кальция в кусочке массой 4 г. Молярная масса кальция (Ca) равна примерно 40 г/моль. Масса кусочка кальция в граммах делится на его молярную массу, чтобы получить количество молей кальция:4 г / 40 г/моль = 0.1 моль Ca
Далее используем коэффициенты в химическом уравнении для реакции между кальцием и водой:Ca + 2H2O -> Ca(OH)2 + H2
Из уравнения видно, что при реакции каждый моль кальция образует 2 моля водорода. Значит, 0.1 моль Ca образует 0.1 моль * 2 = 0.2 моль H2.
Теперь используем уравнение идеального газа для вычисления объема водорода, соответствующего 0.2 молям при нормальных условиях (0°С и 1 атм):V = nRT/P
где:
n = количество молей газа = 0.2 моль
R = постоянная идеального газа = 0.0821 Lатм/(мольК)
T = температура в Кельвинах = 273 К
P = давление = 1 атм
Подставляем значения и получаем:
V = 0.2 моль 0.0821 Lатм/(мольК) 273 К / 1 атм = 4.507 L
Таким образом, объем водорода, образовавшегося из кусочка кальция массой 4 г при реакции с водой, составляет 4.507 литров.