При взаимодействии 13 граммов цинка (Zn) с избытком соляной кислоты (HCl) образуется хлорид цинка (ZnCl₂) и водород (H₂). Мы можем определить массы образующихся веществ, используя уравнение реакции и законы стехиометрии.
Сначала запишем уравнение реакции:
\[ \text{Zn} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \]
Теперь определим количество вещества цинка. Для этого используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество вещества;
- \( m \) — масса (в данном случае 13 г);
- \( M \) — молярная масса цинка (около 65,38 г/моль).
Посчитаем количество вещества цинка:
\[ n_{\text{Zn}} = \frac{13 \,\text{г}}{65,38 \,\text{г/моль}} \approx 0,198 \,\text{моль} \]
Теперь по уравнению реакции видно, что 1 моль цинка реагирует с 2 молями соляной кислоты, образуя 1 моль хлорида цинка и 1 моль водорода. Следовательно, количество водорода, который образуется, также будет равно количеству цинка.
Итак, количество водорода:
\[ n_{\text{H}_2} = n_{\text{Zn}} \approx 0,198 \,\text{моль} \]
Теперь найдем массу водорода. Молярная масса водорода (H₂) составляет около 2 г/моль. Мы можем рассчитать массу водорода следующим образом:
\[ m_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \times M_{\text{H}_2} \]
\[ m_{\text{H}_2} = 0,198 \,\text{моль} \times 2 \,\text{г/моль} \approx 0,396 \,\text{г} \]
Теперь найдем массу образовавшегося хлорида цинка (ZnCl₂). Молярная масса ZnCl₂ составляет:
\[ M_{\text{ZnCl}_2} = M_{\text{Zn}} + 2 \times M_{\text{Cl}} = 65,38 \,\text{г/моль} + 2 \times 35,45 \,\text{г/моль} \approx 136,28 \,\text{г/моль} \]
Теперь найдем массу ZnCl₂:
\[ m_{\text{ZnCl}_2} = n_{\text{Zn}} \times M_{\text{ZnCl}_2 \approx 0,198 \,\text{моль} \times 136,28 \,\text{г/моль} \approx 27,00 \,\text{г} \]
В итоге, массы веществ, образующихся в реакции, составляют:
- Масса водорода (H₂) — примерно 0,396 г.
- Масса хлорида цинка (ZnCl₂) — примерно 27,00 г.