9.36. При взаимодействии хлора с иодидом калия был получен иод массой 50,8 г. Определите объем хлора, изме ренный при нормальных условиях, который потребовался для этого
Чтобы решить эту задачу, сначала разберем, какие реакции происходят при взаимодействии хлора (Cl₂) с иодидом калия (KI).
Шаг 1: Запишем уравнение реакции
Хлор реагирует с иодидом калия по следующему уравнению:
\[ \text{Cl}_2 + 2 \text{KI} \rightarrow 2 \text{KCl} + \text{I}_2 \]
В результате реакции образуются хлорид калия (KCl) и иод (I₂).
Шаг 2: Найдем количество вещества иода (I₂)
Для того чтобы найти объем хлора, нам сначала нужно определить количество вещества иода, которое мы получили. Для этого используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество вещества (моль),
- \( m \) — масса (граммы),
- \( M \) — молярная масса (граммы/моль).
Молярная масса иода (I₂) составляет:
- I (йод) = 126,9 г/моль,
- \( M_{I_2} = 2 \times 126,9 = 253,8 \) г/моль.
Теперь можем рассчитать количество моль иода (I₂):
\[ n_{I_2} = \frac{m_{I_2}}{M_{I_2}} = \frac{50,8 \, \text{г}}{253,8 \, \text{г/моль}} \]
Калькуляция:
\[ n_{I_2} \approx 0,200 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Найдем количество вещества хлора (Cl₂)
Согласно уравнению реакции, 1 моль Cl₂ реагирует с 1 моль I₂. Таким образом, количество хлора (Cl₂), необходимое для получения 0,200 моль иода:
\[ n_{Cl_2} = n_{I_2} = 0,200 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Найдем объем хлора при нормальных условиях
При нормальных условиях (0 °C, 1 атмосфера) 1 моль газа занимает 22,4 литра. Найдем объем хлора, используя формулу:
\[ V = n \times 22,4 \, \text{л/моль} \]
Подставим значения:
\[ V_{Cl_2} = 0,200 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \]
Калькуляция:
\[ V_{Cl_2} \approx 4,48 \, \text{л} \]
Ответ
Объем хлора, необходимый для получения 50,8 г иода, составляет примерно 4,48 литра при нормальных условиях.
