Чтобы решить задачу, давайте разберем, что происходит в реакции лития с водой, и как определить количество вещества лития, исходя из условий.
Шаг 1: Уравнение реакции
Литий (Li) реагирует с водой (H₂O) с образованием гидроксида лития (LiOH) и водорода (H₂). Уравнение реакции выглядит так:
[ \text{2Li} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{LiOH} + \text{H}_2 ]
Шаг 2: Определение молярного объема
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль любого газа занимает приблизительно 22.4 литра. Мы будем использовать это значение для вычислений.
Шаг 3: Находим количество молей водорода
Поскольку в задаче указано, что выделился 1 литр водорода (H₂), мы можем вычислить, сколько молей этого газа было выделено:
[
n_{\text{H}_2} = \frac{V}{V_m} = \frac{1 , \text{л}}{22.4 , \text{л/моль}} \approx 0.04464 , \text{моль}
]
Шаг 4: Определяем соотношение вещества
Согласно уравнению реакции, 2 моля лития (Li) реагируют с 1 моль водорода (H₂). Соотношение показывает, что на 1 моль водорода необходимо 2 моля лития. Поэтому количество молей лития можно определить следующим образом:
[
n_{\text{Li}} = 2 \cdot n_{\text{H}_2} = 2 \cdot 0.04464 , \text{моль} \approx 0.08928 , \text{моль}
]
Шаг 5: Ответ
Таким образом, количество вещества лития, вступившего в реакцию с водой, составляет примерно 0.089 моль.
Таким образом, мы понимаем, как можно использовать данные о выходе газа для нахождения количества вещества реагента, используя стехиометрию химической реакции.
