Задание 3 . Решить задачу. При взаимодействии цинка с соляной кислотой образовался газ объемом 33,6 л. Определить массу цинка, вступившую в реакцию.
Решение:
В данной задаче цинк (Zn) реагирует со соляной кислотой (HCl) по уравнению:
Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2
Из уравнения видно, что для каждой молекулы цинка требуется 2 молекулы соляной кислоты.
Дано: Объем газа (H2) = 33.6 л
Чтобы узнать массу цинка, который принял участие в реакции и образовал указанный объем газа, нужно выполнить следующие шаги:
Определить количество вещества газа с использованием уравнения и закона давления и объемов газов:
V = nRT/P
Где:
- V = Объем газа (в литрах)
- n = количество вещества газа (в молях)
- R = универсальная газовая постоянная (0.0821 л * атм / моль * К)
- T = температура (в Кельвинах)
- P = давление газа (в атмосферах)
Найти количество моль H2 в реакции. Так как газей образуется 1 моль на каждый моль цинка, то количество моль H2 будет равно n.
Зная количество моль цинка (Zn), выразим его массу с помощью молярной массы цинка (65,38 г/моль).
Давайте перейдем к вычислениям:
Определение количества вещества газа:
Из уравнения видно, что 1 моль цинка реагирует и образует 1 моль водорода (H2).
n(H2) = V / 22.4 (Объем 1 моль газа при стандартных условиях = 22.4 л) n(H2) = 33.6 / 22.4 n(H2) = 1.5 моль
Определение количества моль цинка:
Из уравнения видно, что 1 моль цинка соответствует 1 моль водорода:
n(Zn) = 1.5 моль
Определение массы цинка:
Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль
m(Zn) = n(Zn) * молярная масса(Zn) m(Zn) = 1.5 * 65,38 m(Zn) = 98.07 г
Итак, масса цинка, вступившего в реакцию и образовавшего 33.6 л газа, составляет 98.07 г.
