определить массу и объем водорода при взаимодействие фосфорной кислоты массой 113 грамм с кальцием

Чтобы определить массу и объем водорода, образующегося в ходе реакции фосфорной кислоты (H₃PO₄) с кальцием (Ca), необходимо сначала записать уравнение реакции.

Основная реакция между фосфорной кислотой и кальцием выглядит следующим образом:

\[ 2 \, \text{H₃PO₄} + 3 \, \text{Ca} \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 + 3 \, \text{H}_2 \uparrow \]

Теперь, определим, сколько молей фосфорной кислоты содержится в 113 граммах. Молярная масса фосфорной кислоты составляет примерно 98 г/моль (1 атом фосфора — 31 г, 3 атома водорода — 3 г, 4 атома кислорода — 64 г).

Теперь вычислим количество молей фосфорной кислоты:

\[ n = \frac{m}{M} = \frac{113 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 1.153 \, \text{моль} \]

Согласно уравнению реакции, 2 моля фосфорной кислоты дают 3 моля водорода. Таким образом, мы можем найти количество молей водорода, используя стехиометрию реакции:

\[ n_{\text{H}_2} = n_{\text{H₃PO₄}} \times \frac{3 \, \text{моль H}_2}{2 \, \text{моль H₃PO₄}} = 1.153 \, \text{моль} \times \frac{3}{2} \approx 1.730 \, \text{моль} \]

Теперь можно вычислить массу водорода. Молярная масса водорода составляет примерно 2 г/моль:

\[ m_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \times M_{\text{H}_2} = 1.730 \, \text{моль} \times 2 \, \text{г/моль} \approx 3.460 \, \text{г} \]

После этого, чтобы найти объем водорода, нужно использовать закон Авогадро: 1 моль газа при нормальных условиях (0°C и 1 атмосфера) занимает объем около 22.4 литров. Таким образом, объем выделившегося водорода будет:

\[ V = n_{\text{H}_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 1.730 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 38.752 \, \text{л} \]

Итак, при взаимодействии 113 граммов фосфорной кислоты с кальцием образуется примерно 3.460 граммов водорода, который занимает объем около 38.75 литров.