Рассчитайте объём водорода выделяющегося при взаимодействии соляной кислотой 162,5 г цинка содержащего 10% примесей
Для решения задачи мы будем использовать знания о химических реакциях и законы стехиометрии.
Шаг 1: Определение реакции
Сначала определим, какая химическая реакция происходит при взаимодействии цинка (Zn) с соляной кислотой (HCl). Реакция выглядит следующим образом:
\[ \text{Zn} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \]
Из уравнения видно, что 1 моль цинка реагирует с 2 молями соляной кислоты, выделяя 1 моль водорода (H₂).
Шаг 2: Расчет массы чистого цинка
У нас есть 162,5 г цинка, который содержит 10% примесей. Это означает, что:
Сначала найдем массу чистого цинка:
\[ \text{Масса чистого Zn} = 162,5 \, \text{г} \times (1 - 0,10) = 162,5 \, \text{г} \times 0,90 = 146,25 \, \text{г} \]
Шаг 3: Перевод массы цинка в количество молей
Далее, нам нужно перевести массу чистого цинка в молекулы (моли). Для этого нам нужна молярная масса цинка, которая равна примерно 65,38 г/моль. Используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество молей,
- \( m \) — масса вещества,
- \( M \) — молярная масса.
Заменим значения:
\[ n_{\text{Zn}} = \frac{146,25 \, \text{г}}{65,38 \, \text{г/моль}} \approx 2,24 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Определение количества водорода
Согласно уравнению реакции, 1 моль цинка выделяет 1 моль водорода. Таким образом, 2,24 моль цинка будут выделять такое же количество:
\[ n_{\text{H}_2} = n_{\text{Zn}} = 2,24 \, \text{моль} \]
Шаг 5: Расчет объема водорода
Теперь используем закон Avogadro, который утверждает, что 1 моль газа при нормальных условиях (0 °C и 1 атм) занимает объем 22,4 л.
Следовательно, объем водорода, выделяющегося при реакции, можно рассчитать так:
\[ V = n_{\text{H}_2} \times 22,4 \, \text{л/моль} \]
\[ V = 2,24 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 50,24 \, \text{л} \]
Ответ
Таким образом, объем водорода, выделяющегося при взаимодействии соляной кислоты с 162,5 г цинка с 10% примесей, составляет примерно 50,24 литра.
