Чтобы решить данную задачу, нужно начать с записи уравнения реакции между алюминием (Al) и кислородом (O₂), в результате которой образуется оксид алюминия (Al₂O₃). Реакция можно представить следующим образом:
\[ 4Al + 3O₂ \rightarrow 2Al₂O₃ \]
Это уравнение показывает, что 4 моля алюминия реагируют с 3 молями кислорода и образуют 2 моля оксида алюминия.
Теперь, в задаче указано, что дано количество вещества оксида алюминия: \( n(Al₂O₃) = 15 \) моль. Чтобы найти, сколько моль алюминия (Al) и кислорода (O₂) нужно для реакции, воспользуемся стехиометрическими коэффициентами из уравнения.
- Сначала найдем количество моль алюминия:
Согласно уравнению, 2 моль Al₂O₃ образуются из 4 моль Al. То есть, отношение m(Al) к m(Al₂O₃) равно:
\[ \frac{4 \text{ моль Al}}{2 \text{ моль Al₂O₃}} = 2 \]
Следовательно, для 15 моль Al₂O₃ потребуется:
\[ n(Al) = 15 \, \text{моль} \, Al₂O₃ \times 2 = 30 \, \text{моль} \, Al \]
- Теперь найдем количество моль кислорода:
Согласно уравнению, 3 моль O₂ также образуются из 2 моль Al₂O₃. Это значит, что:
\[ \frac{3 \text{ моль O₂}}{2 \text{ моль Al₂O₃}} = 1.5 \]
Таким образом, для 15 моль Al₂O₃ потребуется:
\[ n(O₂) = 15 \, \text{моль} \, Al₂O₃ \times 1.5 = 22.5 \, \text{моль} \, O₂ \]
Итак, при наличии 15 моль оксида алюминия необходимо 30 моль алюминия и 22.5 моль кислорода для полного реагирования.
