Какая масса водорода выделилась при взаимодействии 8 г калия и 50 г воды?

Для решения задачи о выделении водорода при реакции калия (K) с водой (H₂O), нам нужно рассмотреть уравнение реакции, вычислить молекулы реагентов и определить, какое из веществ является ограничивающим реагентом.

1. Запишем уравнение реакции: \[ 2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \] Это уравнение показывает, что 2 моль калия реагируют с 2 моль воды, в результате чего выделяется 1 моль водорода (H₂).

2. Посчитаем количество вещества калия:

   • Молярная масса калия (K) = 39 г/моль.
   • Количество калия в 8 г: \[ n_{K} = \frac{m_{K}}{M_{K}} = \frac{8\ \text{г}}{39\ \text{г/моль}} \approx 0.205\ \text{моль} \]

3. Посчитаем количество вещества воды:

   • Молярная масса воды (H₂O) = 18 г/моль.
   • Количество воды в 50 г: \[ n_{H_2O} = \frac{m_{H_2O}}{M_{H_2O}} = \frac{50\ \text{г}}{18\ \text{г/моль}} \approx 2.78\ \text{моль} \]

4. Определим, какой из реагентов будет ограничивающим:

   • В соответствии с уравнением реакции, 2 моль калия реагируют с 2 моль воды.
   • То есть, на 0.205 моль калия требуется 0.205 моль воды (по уравнению 1:1).
   • У нас есть 0.205 моль калия и 2.78 моль воды, поэтому калий является ограничивающим реагентом.

5. Теперь найдем, сколько водорода выделится:

   • По уравнению 2 моль калия выделяют 1 моль водорода: \[ 2K \rightarrow 1H_2 \] То есть 0.205 моль калия выделит: \[ n_{H_2} = \frac{0.205\ \text{моль K}}{2} = 0.1025\ \text{моль H}_2 \]

6. Теперь переведем количество водорода в массу:

   • Молярная масса водорода (H₂) = 2 г/моль.
   • Масса водорода: \[ m_{H_2} = n_{H_2} \times M_{H_2} = 0.1025\ \text{моль} \times 2\ \text{г/моль} = 0.205\ \text{г} \]

Таким образом, масса водорода, выделенного при взаимодействии 8 г калия с 50 г воды, составляет approximately 0.205 г.