вычислить объем кислорода, который потребуется для получения 42 г оксида алюминия

Для решения этой задачи сначала необходимо понять, каким образом оксид алюминия (Al₂O₃) образуется и какое количество кислорода (O₂) требуется для его формирования. Для этого мы воспользуемся химической реакцией, которая описывает образование оксида алюминия из алюминия и кислорода:

\[ 4 \, \text{Al} + 3 \, \text{O}_2 \rightarrow 2 \, \text{Al}_2\text{O}_3 \]

Теперь, давайте разберем задачу пошагово.

Шаг 1: Вычисление молекулярной массы оксида алюминия (Al₂O₃)

Для начала найдем молекулярную массу оксида алюминия:

• Алюминий (Al) имеет атомную массу примерно 27 г/моль (2 атома).
• Кислород (O) имеет атомную массу примерно 16 г/моль (3 атома).

Молекулярная масса Al₂O₃ будет вычисляться так:

\[ \text{M(Al}_2\text{O}_3) = (2 \times 27) + (3 \times 16) = 54 + 48 = 102 \, \text{г/моль} \]

Шаг 2: Вычисление количества моль оксида алюминия

Теперь нам нужно определить, сколько моль оксида алюминия содержится в 42 граммах:

\[ n(\text{Al}_2\text{O}_3) = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{42 \, \text{г}}{102 \, \text{г/моль}} \approx 0.412 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Определение количества моль кислорода

Согласно химической реакции, на 2 моль Al₂O₃ требуется 3 моль O₂. Следовательно, мы можем выступить с пропорцией:

\[ \frac{3 \, \text{моль O}_2}{2 \, \text{моль Al}_2\text{O}_3} = x \, \text{моль O}_2 \div 0.412 \, \text{моль Al}_2\text{O}_3 \]

Отсюда:

\[ x = \frac{3}{2} \times 0.412 \approx 0.618 \, \text{моль O}_2 \]

Шаг 4: Вычисление объема кислорода

При нормальных условиях (н.у.) один моль газа занимает объем 22.4 литра. Таким образом, volume кислорода можно вычислить по формуле:

\[ V(O_2) = n(O_2) \times 22.4 \, \text{л/моль} = 0.618 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 13.86 \, \text{л} \]

Ответ

Таким образом, требуется примерно 13.86 литров кислорода для получения 42 г оксида алюминия (Al₂O₃).