Для решения этой задачи начнем с написания уравнения реакции между кальцием (Ca) и водой (H₂O):
\[ \text{Ca} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 + \text{H}_2 \]
Сначала определим, сколько молей кальция содержится в 4 г. Молярная масса кальция составляет примерно 40 г/моль.
Рассчитаем количество молей кальция (n):
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{4 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль} \]
Теперь по уравнению реакции видно, что 1 моль кальция реагирует с 2 молями воды, образуя 1 моль водорода (H₂). Следовательно, из 0.1 моля кальция получится:
\[ 0.1 \text{ моль Ca} \rightarrow 0.1 \text{ моль H}_2 \]
Это количество водорода теоретически составляет 0.1 моль. Теперь учтем, что выход реакции составляет 96%. Для расчета фактического выхода водорода используем следующий расчет:
\[ \text{Моль водорода} = 0.1 \text{ моль} \times 0.96 = 0.096 \text{ моль} \]
Теперь, чтобы перевести моли водорода в граммы, нам понадобится его молярная масса, которая составляет примерно 2 г/моль:
\[ m = n \times M = 0.096 \text{ моль} \times 2 \text{ г/моль} = 0.192 \text{ г} \]
Таким образом, при взаимодействии 4 г кальция с водой получается примерно 0.192 г водорода.