Алюминий массой 10,8 г растворили в соляной кислоте. Рассчитайте мас-су образовавшейся соли и объем выделившегося водорода.
Чтобы решить данную задачу, начнем с химической реакции, которую мы имеем: реакция алюминия с соляной кислотой (HCl).
1. Напишем химическое уравнение:
\[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \]
Из уравнения видно, что 2 моля алюминия (Al) реагируют с 6 молями соляной кислоты (HCl), образуя 2 моля хлорида алюминия (AlCl₃) и 3 моля водорода (H₂).
2. Найдем количество молей алюминия:
Для начала рассчитаем количество молей алюминия, который содержит 10,8 г.
Сначала определим молярную массу алюминия (Al):
- Молярная масса Al = 27 г/моль.
Теперь можем рассчитать количество молей алюминия:
\[ n_{Al} = \frac{m_{Al}}{M_{Al}} = \frac{10.8 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0.4 \text{ моль} \]
3. Рассчитаем количество образовавшегося хлорида алюминия (AlCl₃):
Согласно уравнению реакции, 2 моль алюминия дают 2 моль AlCl₃, следовательно, соотношение алюминия к AlCl₃ равно 1:1. Таким образом, 0.4 моль алюминия даст 0.4 моль AlCl₃.
Теперь найдем массу образовавшегося AlCl₃. Сначала найдем его молярную массу.
- Молярная масса AlCl₃ = 27 (Al) + 3 × 35.5 (Cl) = 27 + 106.5 = 133.5 г/моль.
Теперь можем рассчитать массу AlCl₃:
\[ m_{AlCl_3} = n_{AlCl_3} \times M_{AlCl_3} = 0.4 \text{ моль} \times 133.5 \text{ г/моль} = 53.4 \text{ г} \]
4. Рассчитаем объем выделившегося водорода:
Согласно уравнению, 2 моль Al выделяют 3 моль H₂. Поэтому соотношение будет следующим:
\[ n_{H_2} = \frac{3}{2} \times n_{Al} = \frac{3}{2} \times 0.4 \text{ моль} = 0.6 \text{ моль} \]
Теперь рассчитаем объем водорода при стандартных условиях (н.у.) (нормальные условия - 0°C и 1 атм):
\[ V_{H_2} = n_{H_2} \times V_{m} = 0.6 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 13.44 \text{ л} \]
Итак, итоговые результаты:
- Масса образовавшейся соли (AlCl₃): 53.4 г
- Объем выделившегося водорода (H₂): 13.44 л
Эти вычисления помогут вам понять, как проводятся расчеты в химии на основе уравнений реакций и законов. Если остались вопросы, с удовольствием помогу!
