Рассчитайте массу оксид алюминия, который образуется при сгорании алюминия массой 81 грамм. Какой объем кислорода для этого необходим
Чтобы рассчитать массу оксида алюминия (Al₂O₃), который образуется при сгорании алюминия, необходимо воспользоваться уравнением реакции между алюминием и кислородом:
\[ 4Al + 3O₂ \rightarrow 2Al₂O₃ \]
Найдем количество молей алюминия (Al): Молярная масса алюминия (Al) примерно равна 27 г/моль. Следовательно, для 81 грамма алюминия:
\[ n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{81 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} = 3 \, \text{моль} \]
Проверим, сколько молей оксида алюминия (Al₂O₃) образуется: Из уравнения реакции видим, что 4 моли Al дают 2 моли Al₂O₃. То есть, на 4 моля Al образуется 2 моли Al₂O₃, следовательно:
\[ n(Al₂O₃) = \frac{2}{4} \cdot n(Al) = \frac{2}{4} \cdot 3 \, \text{моль} = 1.5 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу оксида алюминия (Al₂O₃): Молярная масса оксида алюминия (Al₂O₃) составляет:
\[ M(Al₂O₃) = 2 \cdot 27 \, \text{г/моль} + 3 \cdot 16 \, \text{г/моль} = 54 \, \text{г/моль} + 48 \, \text{г/моль} = 102 \, \text{г/моль} \]
Теперь рассчитаем массу Al₂O₃:
\[ m(Al₂O₃) = n(Al₂O₃) \cdot M(Al₂O₃) = 1.5 \, \text{моль} \cdot 102 \, \text{г/моль} = 153 \, \text{г} \]
Теперь найдем объем кислорода (O₂), необходимого для реакции: Из уравнения видно, что на 3 моли кислорода требуется 4 моли алюминия. Для 3 молей алюминия потребуется:
\[ n(O₂) = \frac{3}{4} \cdot n(Al) = \frac{3}{4} \cdot 3 \, \text{моль} = 2.25 \, \text{моль} \]
Объем одного моля газа при нормальных условиях (0 °C и 1 атм) составляет 22.4 л. Поэтому объем кислорода можно рассчитать следующим образом:
\[ V(O₂) = n(O₂) \cdot 22.4 \, \text{л/моль} = 2.25 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} \approx 50.4 \, \text{л} \]
Итак, при сгорании 81 грамма алюминия образуется 153 грамма оксида алюминия, и для этой реакции потребуется приблизительно 50.4 литра кислорода.
