Для начала, давайте разберем, какое химическое уравнение описывает реакцию получения оксида цинка (ZnO) из цинка (Zn) и кислорода (O2). Уравнение выглядит следующим образом:
\[ 2 \text{Zn} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{ZnO} \]
По этому уравнению видно, что на 2 молекулы цинка требуется 1 молекула кислорода для образования 2 молекул оксида цинка.
Теперь, чтобы получить 10 г оксида цинка (ZnO), нам нужно рассчитать, сколько цинка и кислорода нам потребуется.
- Рассчитаем количество молей ZnO:
Молярная масса ZnO:
- Zn: 65,38 г/моль
- O: 16,00 г/моль
- ZnO: 65,38 + 16,00 = 81,38 г/моль
Количество молей ZnO в 10 г: \[ n_{\text{ZnO}} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{10 \text{ г}}{81,38 \text{ г/моль}} \approx 0,123 \text{ моль} \]
- Рассчитаем количество молей Zn и O2, необходимых для получения этого количества ZnO:
По уравнению:
- 2 моль Zn дают 2 моль ZnO, значит, для 0,123 моль ZnO потребуется 0,123 моль Zn.
- 1 моль O2 дает 2 моль ZnO, значит, для 0,123 моль ZnO потребуется \( \frac{0,123}{2} \approx 0,0615 \) моль O2.
- Переведем количество молей Zn и O2 в граммы и литры:
Zn: Молярная масса Zn = 65,38 г/моль, \[ m_{\text{Zn}} = n_{\text{Zn}} \cdot \text{молярная масса} = 0,123 \text{ моль} \cdot 65,38 \text{ г/моль} \approx 8,06 \text{ г} \]
O2: Молярная масса O2 = 32,00 г/моль, Количество кислорода в молях составило 0,0615 моль, Для нахождения объема кислорода при нормальных условиях можно воспользоваться формулой: \[ V = n \cdot 22,4 \text{ л/моль} \] \[ V_{\text{O2}} = 0,0615 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 1,38 \text{ л} \]
Таким образом, для получения 10 г цинковых белил (ZnO) потребуется приблизительно 8,06 г цинка и 1,38 литра кислорода.