какой объем водорода н.у выделится если в реакцию вступает 54 алюминия с серной кислотой Al H2SO4=Al2(SO4)3 +H2
Чтобы решить задачу, давайте подробно разберем реакцию между алюминием (Al) и серной кислотой (H₂SO₄) и определим объем выделившегося водорода (H₂).
Шаг 1: Запишем уравнение реакции
Алюминий реагирует с серной кислотой по следующему уравнению:
\[ 2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \]
Шаг 2: Определим, сколько молей алюминия у нас есть
Сначала нужно выяснить, сколько молей алюминия содержится в 54 г Al. Молярная масса алюминия составляет приблизительно 26.98 г/моль.
Чтобы рассчитать количество молей алюминия, используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) – количество молей,
- \( m \) – масса (54 г),
- \( M \) – молярная масса (примерно 26.98 г/моль).
Подставляем значения:
\[ n_{Al} = \frac{54 \, \text{г}}{26.98 \, \text{г/моль}} \approx 2 \, \text{моля} \]
Шаг 3: Используем стехиометрические соотношения
В уравнении реакции видно, что для 2 молей алюминия выделяется 3 моля водорода:
\[ 2Al \rightarrow 3H_2 \]
Таким образом, мы можем определить количество молей водорода, которое выделится при реакции 2 моль алюминия:
\[ n_{H_2} = \frac{3}{2} \times n_{Al} \]
Подставим значение \( n_{Al} \):
\[ n_{H_2} = \frac{3}{2} \times 2 \, \text{моля} = 3 \, \text{моля} \]
Шаг 4: Рассчитаем объем водорода при нормальных условиях
При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Чтобы найти объем водорода, выделившегося в результате реакции, используем:
\[ V = n \times V_m \]
где:
- \( V \) – объем газа,
- \( n \) – количество молей газа (3 моль),
- \( V_m \) – молярный объем (22.4 л/моль).
Подставим значения:
\[ V_{H_2} = 3 \, \text{моля} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 67.2 \, \text{л} \]
Ответ
При реакции 54 г алюминия с серной кислотой выделится 67.2 литра водорода при нормальных условиях.
