Для решения этой задачи нужно использовать закон Авогадро и стехиометрию реакции между цинком (Zn) и соляной кислотой (HCl), которая выглядит следующим образом:
[ \text{Zn} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow ]
Из уравнения реакции видно, что 1 моль цинка реакционирует с 2 молями соляной кислоты, в результате чего выделяется 1 моль водорода (H₂).
Сначала найдем количество вещества водорода (H₂), используя его объем при стандартных условиях. При стандартной температуре и давлении (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
Для данного объема водорода:
[
n(H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{6,72 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} \approx 0,3 , \text{моль}
]
Согласно уравнению реакции, 1 моль цинка дает 1 моль водорода. Таким образом, для получения 0,3 моль водорода потребуется 0,3 моль цинка.
Теперь найдем массу цинка. Молярная масса цинка (Zn) составляет примерно 65,38 г/моль.
Масса цинка вычисляется по формуле:
[
m = n \cdot M
]
где:
- ( m ) — масса,
- ( n ) — количество вещества (моли),
- ( M ) — молярная масса.
Подставим значения:
[
m = 0,3 , \text{моль} \cdot 65,38 , \text{г/моль} \approx 19,61 , \text{г}
]
Таким образом, для того чтобы в реакции с соляной кислотой выделился водород объемом 6,72 л, необходимо взять примерно 19,61 г цинка.
