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.
