Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции взаимодействия цинка (Zn) с серной кислотой (H₂SO₄), которое выглядит следующим образом:
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂
В данной реакции цинк (Zn) реагирует с серной кислотой (H₂SO₄) и образуется сульфат цинка (ZnSO₄) и молекулярный водород (H₂).
Найти количество моль веществ:
Начнем с расчета количества моль для каждого реагента. Для этого воспользуемся формулой:
моль = масса / молярная массаМолярная масса цинка (Zn) = 65.38 г/моль Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) = 98.08 г/моль
Для цинка: моль цинка = 15 г / 65.38 г/моль = 0.23 моль
Для серной кислоты: моль H₂SO₄ = 45 г / 98.08 г/моль = 0.46 моль
Определить реагент в избытке:
Посмотрим, какой реагент находится в избытке. Это позволит нам определить, сколько водорода будет выделяться.
Для реакции требуется 1 моль цинка и 1 моль серной кислоты. Из рассчетов видно, что мы имеем 0.23 моль цинка и 0.46 моль H₂SO₄, что означает цинк в избытке.
Рассчитать количество выделившегося водорода:
Теперь, когда мы знаем, что цинк избыточен, можем рассчитать количество водорода, выделившегося при реакции.
Молярная масса молекулы водорода (H₂) = 2 г/моль
Масса выделившегося водорода равна массе водорода, соответствующего продукту в реакции.
Масса H₂ = количество моль H₂ * молярная масса H₂Моль водорода = 0.46 моль (так как получено из 0.46 моль H₂SO₄)
Масса выделившегося водорода = 0.46 моль * 2 г/моль = 0.92 г
Таким образом, 0.92 газа водорода будет выделяться при реакции цинка массой 15 г с серной кислотой массой 45 г.