Сколько литров водорода выделяется при взаимодействии 0,54 г алюминия с соляной кислотой?

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала запишем уравнение реакции между алюминием (Al) и соляной кислотой (HCl). Обратите внимание, что в этой реакции алюминий реагирует с соляной кислотой, выделяя водород (H₂).

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \]

Теперь давайте разберём задачу по шагам.

Шаг 1: Находим число молей алюминия

Для начала нам нужно узнать, сколько моль алюминия (Al) содержится в 0,54 г. Для этого используем молярную массу алюминия, которая составляет приблизительно \( 27 \, \text{г/моль} \).

\[ n_{Al} = \frac{m_{Al}}{M_{Al}} = \frac{0,54 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 0,02 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Определяем количество водорода

По уравнению реакции мы видим, что 2 моль алюминия выделяют 3 моль водорода (H₂). Это означает, что отношение моль алюминия к моль водорода равно:

\[ \frac{3 \, \text{моль} \, H_2}{2 \, \text{моль} \, Al} \]

Теперь можем рассчитать количество водорода, которое выделится при реагировании 0,02 моль алюминия:

\[ n_{H_2} = n_{Al} \times \frac{3 \, \text{моль} \, H_2}{2 \, \text{моль} \, Al} = 0,02 \, \text{моль} \times \frac{3}{2} = 0,03 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Переводим моли водорода в литры

Теперь, чтобы узнать, сколько литров водорода выделится при этой реакции, следует использовать закон Авогадро, который говорит, что один моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 литра.

\[ V_{H_2} = n_{H_2} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,03 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 0,672 \, \text{л} \]

Итог

При взаимодействии 0,54 г алюминия с соляной кислотой выделяется примерно 0,672 литра водорода.