вычислите объем и количество вещества водорода, образующегося при взаимодействии 650мг цинка, содержащего 20%примесей, с избытком соляной кислоты. Сколько молекул водорода при…
Вычислите объем и количество вещества водорода, образующегося при взаимодействии 650мг цинка, содержащего 20%примесей, с избытком соляной кислоты. Сколько молекул водорода при этом образуется? (через дано)
Рассмотрим задачу пошагово и подробно, чтобы понять, как найти объем и количество молекул водорода, образующегося при реакции цинка с соляной кислотой.
Шаг 1. Записать химическую реакцию
Реакция между цинком (Zn) и соляной кислотой (HCl):
\[ \mathrm{Zn + 2HCl \to ZnCl_2 + H_2} \]
Это означает, что 1 моль цинка реагирует с 2 молями HCl и образует 1 моль водорода \( H_2 \).
Шаг 2. Рассчитать массу чистого цинка
Дано: масса цинка — 650 мг, но содержат 20% примесей. Значит, чистого цинка:
\[ m_{\text{чистого}} = 650\, \text{мг} \times (1 - 0.20) = 650\, \text{мг} \times 0.80 = 520\, \text{мг} \]
Переведём в граммы:
\[ 520\, \text{мг} = 0.520\, \text{г} \]
Шаг 3. Найти количество вещества цинка (моли)
Молярная масса цинка:
\[ M_{\text{Zn}} \approx 65.38\, \text{г/моль} \]
Количество вещества цинка:
\[ n_{\text{Zn}} = \frac{0.520\, \text{г}}{65.38\, \text{г/моль}} \approx 0.00796\, \text{моль} \]
Шаг 4. Определить количество водорода по реакции
Из уравнения реакции видно, что 1 моль цинка образует 1 моль водорода:
\[ n_{H_2} = n_{\text{Zn}} \approx 0.00796\, \text{моль} \]
Шаг 5. Вычислить объём водорода при нормальных условиях
Объем 1 моля газа при нормальных условиях (н.у., T=0°C, P=1 атм):
\[ V_{моль} \approx 22.4\, \text{л} \]
Объем водорода:
\[ V_{H_2} = n_{H_2} \times 22.4\, \text{л} \approx 0.00796 \times 22.4\, \text{л} \approx 0.178\, \text{л} \]
Шаг 6. Определить количество молекул водорода
Число молекул:
\[ N_{H_2} = n_{H_2} \times N_A \]
где \( N_A \) — число Авогадро:
\[ N_A \approx 6.022 \times 10^{23}\, \text{молекул/моль} \]
Подставляем:
\[ N_{H_2} \approx 0.00796 \times 6.022 \times 10^{23} \approx 4.79 \times 10^{21}\, \text{молекул} \]
Итог:
- Объем водорода при взаимодействии с 650 мг цинка (с 20% примесей): примерно 0.178 литров.
- Количество образовавшихся молекул водорода: примерно \( 4.79 \times 10^{21} \).
Если нужно — я могу помочь сделать это ещё подробнее или объяснить любой шаг дополнительно!
