Чтобы найти объем водорода, который выделится при растворении 3 граммов цинка в азотной кислоте, нужно сначала записать уравнение реакции.
Реакция между цинком (Zn) и азотной кислотой (HNO₃) выглядит следующим образом:
\[ \text{Zn} + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2 \uparrow \]
Из уравнения видно, что 1 моль цинка реагирует с 2 молями азотной кислоты с образованием 1 моля водорода.
- Найдем количество вещества цинка. Молярная масса цинка (Zn) составляет примерно 65,38 г/моль. Рассчитаем количество вещества цинка в 3 граммах:
\[ n_{\text{Zn}} = \frac{m}{M} = \frac{3 \text{ г}}{65,38 \text{ г/моль}} \approx 0,0458 \text{ моль} \]
Определим количество выделившегося водорода. Согласно уравнению реакции, 1 моль цинка дает 1 моль водорода. Таким образом, количество водорода, выделившегося из 0,0458 моль цинка, тоже составит 0,0458 моль.
Теперь найдём объем водорода. Для газа при нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает примерно 22,4 литра. Найдем объем воды, выделившегося в результате реакции:
\[ V_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 0,0458 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 1,03 \text{ литра} \]
Таким образом, объем водорода, который выделится при растворении 3 граммов цинка в азотной кислоте, составит примерно 1,03 литра.