Для того чтобы рассчитать массу соли (хлорида цинка), образующаяся при реакции между металлическим цинком и соляной кислотой, следует использовать известные данные о реакции:
Запишем уравнение реакции: \[ \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \] Это уравнение показывает, что 1 моль цинка (Zn) реагирует с 2 моль соляной кислоты (HCl) для образования 1 моль хлорида цинка (ZnCl₂) и 1 моль водорода (H₂).
Переведем объем водорода в моли: Нам известен объем водорода (5,6 л). Чтобы определить количество молей водорода, воспользуемся формулой для идеального газа. При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 литра: \[ n(H_2) = \frac{V}{22.4} = \frac{5.6 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 0.25 \, \text{моль} \]
Определим количество молей цинка, который прореагировал: Согласно уравнению реакции, 1 моль цинка дает 1 моль водорода. Значит, количество молей цинка будет равно количеству молей водорода: \[ n(Zn) = n(H_2) = 0.25 \, \text{моль} \]
Находим количество молей хлорида цинка (ZnCl₂), образующегося в результате реакции: Согласно уравнению реакции, 1 моль Zn дает 1 моль ZnCl₂: \[ n(ZnCl_2) = n(Zn) = 0.25 \, \text{моль} \]
Теперь рассчитаем массу хлорида цинка (ZnCl₂): Сначала находим молярную массу ZnCl₂. Молярная масса цинка (Zn) составляет 65,38 г/моль, а хлора (Cl) – 35,45 г/моль, поэтому: \[ M(ZnCl_2) = M(Zn) + 2 \times M(Cl) = 65.38 \, \text{г/моль} + 2 \times 35.45 \, \text{г/моль} = 65.38 + 70.90 = 136.28 \, \text{г/моль} \]
Рассчитаем массу ZnCl₂: Используя количество молей, мы можем найти массу: \[ m(ZnCl_2) = n(ZnCl_2) \times M(ZnCl_2) = 0.25 \, \text{моль} \times 136.28 \, \text{г/моль} = 34.07 \, \text{г} \]
Итак, масса соли (хлорида цинка), которая может быть выделена из раствора, составляет примерно 34,07 граммов.