5. Какой объем водорода (н.у.) выделится при взаимодействии 15г алюминия с избытком соляной кислоты? Ответ округлите до сотых
Для того чтобы вычислить объем водорода, выделяющегося при реакции алюминия с соляной кислотой, начнем с уравнения реакции:
\[ \text{2Al} + \text{6HCl} \rightarrow \text{2AlCl}_3 + \text{3H}_2 \]
Из этого уравнения видно, что 2 молекулы алюминия реагируют с 6 молекулами соляной кислоты, в результате чего образуются 2 молекулы хлорида алюминия и 3 молекулы водорода.
1. Вычисляем количество вещества алюминия.
Для начала найдем молярную массу алюминия (Al). Она составляет примерно 27 г/моль. Теперь найдем, сколько моль алюминия содержится в 15 г:
\[ n(Al) = \frac{m}{M} = \frac{15 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 0.556 \, \text{моль} \]
2. Определяем, сколько водорода выделится.
Согласно уравнению, для каждого 2 моль алюминия образуется 3 моль водорода. Таким образом, из 0.556 моль алюминия выделится:
\[ n(H_2) = n(Al) \times \frac{3 \, \text{моль H}_2}{2 \, \text{моль Al}} = 0.556 \, \text{моль} \times \frac{3}{2} \approx 0.834 \, \text{моль} \]
3. Находим объем водорода при нормальных условиях.
При нормальных условиях (н.у. = 0°C, 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Таким образом, объем выделившегося водорода будет равен:
\[ V(H_2) = n(H_2) \times V_{\text{моль}} = 0.834 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 18.68 \, \text{л} \]
4. Округляем результат.
В итоге объем водорода, выделившегося при взаимодействии 15 г алюминия с избытком соляной кислоты, составит примерно:
\[ \boxed{18.68 \, \text{л}} \]
