Для решения данной задачи начнем с того, что нужно уравнять реакцию между алюминием (Al) и кислородом (O2) с образованием оксида алюминия (Al2O3).
Шаг 1: Уравнение реакции
Реакция между алюминием и кислородом выглядит следующим образом:
[ 4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3 ]
Шаг 2: Вычисление молекулярной массы Al2O3
Теперь нам нужно узнать, сколько алюминия использовано, если известно, что образовалось 7,1 грамма Al2O3.
Молекулярная масса Al2O3 рассчитывается так:
- Молекулярная масса алюминия (Al) = 27 г/моль
- Молекулярная масса кислорода (O) = 16 г/моль
Для Al2O3:
[ 2 \times 27 + 3 \times 16 = 54 + 48 = 102 \text{ г/моль} ]
Шаг 3: Определение количества Al2O3 в молях
Теперь мы можем рассчитать количество моль Al2O3, которое образовалось из 7,1 грамма:
[
\text{Количество молей Al2O3} = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{7,1}{102} \approx 0,06956 \text{ моль}
]
Шаг 4: Использование стехиометрии для расчета массы Al
Согласно уравнению реакции, 2 моль Al2O3 образуются из 4 моль Al. Это значит, что:
[
1 \text{ моль Al2O3} \rightarrow 2 \text{ моль Al}
]
Следовательно, количество моль Al, необходимое для реакции, можно рассчитать так:
[
\text{Количество молей Al} = 0,06956 \text{ моль Al2O3} \times 2 = 0,13912 \text{ моль Al}
]
Шаг 5: Вычисление массы алюминия
Теперь вычислим массу алюминия, используя его молекулярную массу:
[
\text{масса Al} = \text{количество молей} \times \text{молекулярная масса Al} = 0,13912 \text{ моль} \times 27 \text{ г/моль} \approx 3,75 \text{ грамма}
]
Ответ
Таким образом, масса алюминия, которая вступила в реакцию, составляет примерно 3,75 грамма.
