Для решения данной задачи нам нужно использовать закон сохранения массы и уравнение реакции. Реакция лития с водой можно записать следующим образом:
[ 2 \text{Li} + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \text{LiOH} + \text{H}_2 ]
Из уравнения видно, что 2 моль лития (Li) реагируют с 2 молями воды (H₂O) и при этом выделяется 1 моль водорода (H₂).
Теперь давайте найдем, сколько литиевых атомов требуется для получения 1 литра водорода.
Шаг 1: Найдем количество вещества водорода.
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Следовательно, 1 литр водорода соответствует:
[
\text{Количество вещества H}_2 = \frac{1 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.04464 \text{ моль}
]
Шаг 2: Найдем количество вещества лития.
Исходя из уравнения реакции, мы знаем, что 1 моль водорода выделяется при реакции 2 моль лития. Поэтому, чтобы получить 0.04464 моля водорода, нам нужно в два раза больше лития:
[
\text{Количество лития} = 2 \times 0.04464 \text{ моль} = 0.08928 \text{ моль}
]
Шаг 3: Переведем количество вещества лития в массу.
Теперь, чтобы найти массу лития, нужно знать малярную массу лития. Она составляет примерно 6.94 г/моль. Следовательно, масса лития будет:
[
\text{Масса лития} = 0.08928 \text{ моль} \times 6.94 \text{ г/моль} \approx 620.4 \text{ г}
]
Таким образом, количество вещества лития, которое вступило в реакцию с водой, составляет примерно 0.089 моль, что соответствует 620.4 граммам.
Ответ:
Для выделения 1 литра водорода в реакции с водой необходимо примерно 620.4 грамма лития.
