Для решения данной задачи нужно рассмотреть реакцию между алюминием (Al) и соляной кислотой (HCl). В итоге этой реакции образуется водород (H₂) и хлорид алюминия (AlCl₃).
Шаг 1: Уравнение реакции
Перепишем уравнение реакции между алюминием и соляной кислотой:
[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl₃ + 3H₂ ]
Шаг 2: Определение молекулярной массы
Для расчетов нужно знать молекулярные массы элементов:
- Алюминий (Al): 27 г/моль
- Водород (H₂): 2 г/моль (поскольку в молекуле водорода два атома водорода)
Шаг 3: Находим количество молей алюминия
У нас есть 5,4 г алюминия. Найдем количество молей:
[
\text{Количество молей Al} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{5,4 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} \approx 0,2 \text{ моль}
]
Шаг 4: Используем стехиометрию для нахождения количества молей водорода
Согласно уравнению реакции, на 2 моля Al получается 3 моля H₂. Таким образом, для 0,2 молей Al найдем количество молей H₂:
[
\text{Количество молей H₂} = 0,2 \text{ моль Al} \times \frac{3 \text{ моль H₂}}{2 \text{ моль Al}} = 0,3 \text{ моль H₂}
]
Шаг 5: Рассчитываем объем водорода
При стандартных условиях (0°C, 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Используя это, можем рассчитать объем водорода:
[
\text{Объем H₂} = 0,3 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 6,72 \text{ литра}
]
Ответ
Таким образом, объем водорода, полученного при взаимодействии 5,4 г алюминия с соляной кислотой, составляет примерно 6,72 литра.
