Определите объём (н.у.) водорода, который выделяется при взаимодействии 78,4 г фосфорной кислоты.
Чтобы определить объём (н.у.) водорода, который выделяется при взаимодействии фосфорной кислоты, нужно рассмотреть уравнение реакций и использовать закон сохранения массы, а также правила стехиометрии.
Фосфорная кислота (H₃PO₄) может реагировать с некоторыми металлами, например, с цинком (Zn), согласно реакции:
\[ \text{H}_3\text{PO}_4 + \text{Zn} \rightarrow \text{Zn}_3(\text{PO}_4)_2 + \text{H}_2 \uparrow \]
Для начала найдем количество вещества H₃PO₄ в 78,4 г.
Вычислим молярную массу фосфорной кислоты (H₃PO₄):
- H: 1 г/моль * 3 = 3 г/моль
- P: 31 г/моль
- O: 16 г/моль * 4 = 64 г/моль
Итак, молярная масса H₃PO₄ = 3 + 31 + 64 = 98 г/моль.
Теперь найдем количество вещества (н) фосфорной кислоты: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{78,4 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0,8 \, \text{моль} \]
В результате реакции выделяется 1 моль водорода (H₂) на 1 моль фосфорной кислоты. Следовательно, если мы имеем 0,8 моль H₃PO₄, то выделится 0,8 моль H₂.
Теперь можем подсчитать объём водорода при нормальных условиях (н.у.), используя уравнение: \[ V = n \cdot V_m \] где:
- \( V_m \) (молярный объём газа при н.у.) = 22,4 л/моль.
Подставим значения: \[ V = 0,8 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} \approx 17,92 \, \text{л} \]
Таким образом, объём водорода, который выделяется при взаимодействии 78,4 г фосфорной кислоты, составляет примерно 17,92 литра.
