Для расчета количества вещества алюминия, необходимого для реакции с оксидом меди(II), начнем с уравнения реакции. Реакция между алюминием и оксидом меди(II) может быть записана следующим образом:
[ 2Al + 3CuO \rightarrow Al_2O_3 + 3Cu ]
Теперь определим количество вещества (CuO) в 120 г. Для этого нам нужно знать молярную массу (CuO):
- Молярная масса (Cu) = 63.55 г/моль
- Молярная масса (O) = 16.00 г/моль
Таким образом, молярная масса (CuO):
[ M(CuO) = 63.55 + 16.00 = 79.55 , \text{г/моль} ]
Теперь можно рассчитать количество вещества (CuO):
[
n(CuO) = \frac{m(CuO)}{M(CuO)} = \frac{120 , \text{г}}{79.55 , \text{г/моль}} \approx 1.51 , \text{моль}
]
Согласно уравнению реакции, 3 моли (CuO) реагируют с 2 молями (Al). Поэтому, чтобы найти количество вещества алюминия, необходимое для реакции с 1.51 моль (CuO), используем стехиометрию:
[
n(Al) = \frac{2}{3} \cdot n(CuO) = \frac{2}{3} \cdot 1.51 , \text{моль} \approx 1.01 , \text{моль}
]
Следовательно, количество вещества (Al), необходимое для реакции, составляет примерно 1.01 моль.
Теперь определим, сколько меди (Cu) и оксида алюминия (Al2O3) образуется. По уравнению реакции:
- На 3 моль (CuO) образуется 3 моль (Cu) и 1 моль (Al2O3).
- Поскольку у нас 1.51 моль (CuO), количество меди и оксида алюминия можно рассчитать следующим образом:
Количество меди (Cu):
[
n(Cu) = n(CuO) = 1.51 , \text{моль}
]
Количество оксида алюминия (Al_2O_3):
[
n(Al_2O_3) = \frac{1}{3} \cdot n(CuO) = \frac{1}{3} \cdot 1.51 \approx 0.50 , \text{моль}
]
Таким образом, для реакции необходимо approximately 1.01 моль алюминия, образуется approximately 1.51 моль меди и 0.50 моль оксида алюминия.
