Вычислить объём водорода, который выделился в результате взаимодействия 15 г цинка с серной кислотой

Чтобы решить задачу, нам нужно рассмотреть химическую реакцию между цинком (Zn) и серной кислотой (H₂SO₄) и вычислить, сколько водорода (H₂) выделилось в результате этой реакции. ### Шаг 1: Запись уравнения реакции Реакция между цинком и серной кислотой проходит по следующему уравнению: \[ \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2 \] ### Шаг 2: Молярные массы веществ Для подсчета объемов газов необходимо знать молярные массы веществ: - Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль - Молярная масса водорода (H₂) = 2 г/моль ### Шаг 3: Определение количества вещества цинка Сначала найдем, сколько моль цинка содержится в 15 г: \[ n_{\text{Zn}} = \frac{m_{\text{Zn}}}{M_{\text{Zn}}} = \frac{15\text{ г}}{65,38\text{ г/моль}} \approx 0,229\text{ моль} \] где: - \(m_{\text{Zn}} = 15\) г — масса цинка, - \(M_{\text{Zn}} = 65,38\) г/моль — молярная масса цинка. ### Шаг 4: Определение количества водорода Согласно уравнению реакции, из 1 моля цинка выделяется 1 моль водорода. Таким образом, количество выделившегося водорода будет равно количеству цинка: \[ n_{\text{H}_2} = n_{\text{Zn}} \approx 0,229\text{ моль} \] ### Шаг 5: Вычисление объема водорода При нормальных условиях (при 0 °C и атмосферном давлении) 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Следовательно, объем выделившегося водорода можно вычислить по формуле: \[ V_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \times 22,4 \text{ л/моль} \] Теперь подставим наше количество водорода: \[ V_{\text{H}_2} = 0,229 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 5,14 \text{ литра} \] ### Ответ Объем водорода, который выделился в результате взаимодействия 15 г цинка с серной кислотой, составляет примерно **5,14 литра**. ### Заключение Таким образом, мы рассмотрели процесс взаимодействия цинка с серной кислотой и шаг за шагом рассчитали объем выделившегося водорода, используя основные химические принципы и формулы.