Чтобы решить задачу, давайте вспомним, как выглядит реакция между алюминием (Al) и кислородом (O₂) для получения оксида алюминия (Al₂O₃).
Шаг 1: Записать уравнение реакции
Реакция между алюминием и кислородом описывается следующим уравнением:
[ 4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3 ]
Шаг 2: Определить молекулярные массы
Теперь давайте определим молекулярные массы веществ, участвующих в реакции.
- Молярная масса Al (алюминий) ≈ 27 г/моль
- Молярная масса O₂ (кислород) ≈ 32 г/моль
- Молярная масса Al₂O₃ (оксид алюминия):
[
\text{Молярная масса Al₂O₃} = 2 \cdot \text{молярная масса Al} + 3 \cdot \text{молярная масса O}
= 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102 \text{ г/моль}
]
Шаг 3: Вычислить количество вещества Al₂O₃
Теперь давайте вычислим количество вещества оксида алюминия (Al₂O₃) в 92 г:
[
n(Al_2O_3) = \frac{m(Al_2O_3)}{M(Al_2O_3)} = \frac{92 \text{ г}}{102 \text{ г/моль}} \approx 0,901 \text{ моль}
]
Шаг 4: Определить стехиометрические соотношения
Из уравнения реакции мы видим, что 2 моль Al₂O₃ образуются из 3 моль O₂. Таким образом, мы можем записать соотношение:
[
\frac{2 \text{ моль Al}_2O_3}{3 \text{ моль O}_2}
]
Шаг 5: Вычислить количество кислорода, необходимого для реакции
Мы знаем, что нам нужно 0,901 моль Al₂O₃, чтобы найти количество O₂:
[
n(O_2) = n(Al_2O_3) \cdot \frac{3 \text{ моль O}_2}{2 \text{ моль Al}_2O_3} = 0,901 \cdot \frac{3}{2} \approx 1,352 \text{ моль O}_2
]
Шаг 6: Вычислить массу кислорода
Теперь, зная, сколько моль кислорода нам нужно, можем найти его массу:
[
m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) = 1,352 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} \approx 43,26 \text{ г}
]
Итоговый ответ
Для получения 92 г оксида алюминия (Al₂O₃) потребуется примерно 43,26 грамма кислорода (O₂).
