При взаимодействии йода с водородом выделилось 38,4г йодоводорода. Найти объем вступившего в реакцию водорода (н.у.).
Чтобы решить задачу, начнем с уравнения реакции между йодом (I₂) и водородом (H₂) с образованием йодоводорода (HI):
\[ \text{H}_2 + \text{I}_2 \rightarrow 2 \text{HI} \]
Теперь, для нахождения объема водорода (H₂), который вступил в реакцию, нам нужно использовать массовые отношения и идеальный газовый закон.
Сначала найдем количество вещества йодоводорода (HI):
Для этого мы используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество вещества,
- \( m \) — масса (в данном случае 38,4 г),
- \( M \) — молярная масса йодоводорода (HI).
Молярная масса HI рассчитывается так:
- Масса водорода (H) = 1 г/моль,
- Масса йода (I) ≈ 127 г/моль.
Итак, молярная масса HI: \[ M_{HI} = 1 + 127 = 128 \text{ г/моль} \]
Теперь найдем \( n \): \[ n_{HI} = \frac{38,4 \text{ г}}{128 \text{ г/моль}} \approx 0,3 \text{ моль} \]
Определим количество водорода (H₂), вступившего в реакцию:
Согласно уравнению реакции, 1 моль H₂ реагирует с 1 моль I₂ для образования 2 моль HI.
То есть, для получения 0,3 моль HI требуется половина этого количества водорода: \[ n_{H_2} = \frac{0,3}{2} = 0,15 \text{ моль} \]
Теперь найдем объем водорода при нормальных условиях:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Поэтому для 0,15 моль: \[ V_{H_2} = n \times V_{m} = 0,15 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 3,36 \text{ л} \]
Таким образом, объем водорода, вступившего в реакцию, составляет примерно 3,36 литра.
