Для решения задачи о вычислении объема газа, выделяющегося при взаимодействии цинка с соляной кислотой, начнем с того, что необходимо изначально записать уравнение реакции.
Шаг 1: Запись уравнения реакции
Цинк (Zn) реагирует с hydrochloric acid (HCl) с образованием хлористого цинка и водорода. Уравнение реакции можно записать так:
\[ \text{Zn} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \]
Шаг 2: Определение количество молей цинка
Теперь мы должны узнать, сколько молей цинка мы имеем в 13 г. Для этого нам нужно знать молярную массу цинка (Zn). Молярная масса цинка примерно равна 65,4 г/моль.
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество молей,
- \( m \) — масса вещества (в данном случае цинка, 13 г),
- \( M \) — молярная масса вещества (65,4 г/моль).
Подставим значения:
\[ n = \frac{13 \, \text{г}}{65,4 \, \text{г/моль}} \approx 0,198 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Определение объема выделившегося водорода
Согласно уравнению реакции, из 1 моля цинка выделяется 1 моль водорода (H₂). Следовательно, количество молей водорода, выделившееся из 0,198 молей цинка, будет также равно 0,198 молей.
Теперь можно рассчитать объем водорода (H₂), выделившегося при реакции. При стандартных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
Объем \( V \) можно вычислить по формуле:
\[ V = n \times V_m \]
где \( V_m \) — молярный объем газа (22,4 л/моль).
Подставим значения:
\[ V = 0,198 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 4,43 \, \text{л} \]
Итог
Таким образом, объем газа (водорода), выделяющегося при взаимодействии 13 г цинка с соляной кислотой, составляет примерно 4,43 литра при стандартных условиях.