Алюминий массой 5 г прореагировал с 10 г кислорода. Какова масса получившегося оксила?

Давайте разберём задачу по шагам, чтобы понять, как найти массу получившегося оксида алюминия.

Дано:

• Масса алюминия (Al): 5 г
• Масса кислорода (O₂): 10 г

Что нужно найти:

• Масса оксида алюминия (Al₂O₃), образовавшегося при реакции.

Шаг 1. Запишем химическую реакцию:

\[ 4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3 \]

Это стехиометрическая реакция. Она говорит нам о соотношении атомов алюминия и кислорода в реакции.

Шаг 2. Вычислим количество веществ (моли).

Молярная масса:

• Алюминий (Al): 27 г/моль
• Оксиген (O₂): 32 г/моль
• Оксид алюминия (Al₂O₃): 102 г/моль

Шаг 3. Найдём число молей алюминия и кислорода.

Для алюминия: \[ n_{Al} = \frac{m_{Al}}{M_{Al}} = \frac{5\, \г}{27\, \г/моль} \approx 0,185\, \моль \]

Для кислорода: \[ n_{O_2} = \frac{10\, \г}{32\, \г/моль} \approx 0,3125\, \моль \]

Шаг 4. Определим, какие вещества в избытке, а какие — ограничительный реактив.

Из реакции:

• 4 моля Al реагируют с 3 молями O₂.

Проверим, сколько молей кислорода требуется для полного реагирования с 0,185 моль алюминия: \[ n_{O_2, необходимое} = \frac{3}{4} \times n_{Al} = \frac{3}{4} \times 0,185 \approx 0,139\, \моль \]

Наш кислород есть в количестве 0,3125 моль, а для реакции требуется только 0,139 моль, значит:

• Алюминий — ограничительный реактив (его недостаточно для полного расхода кислорода).
• Кислород — избыток.

Шаг 5. Определим массу оксида алюминия.

Из соотношений реакции видно:

• 4 моль Al дают 2 моль Al₂O₃.
• Следовательно, 0,185 моль Al дадут: \[ n_{Al_2O_3} = \frac{2}{4} \times n_{Al} = \frac{1}{2} \times 0,185 = 0,0925\, \моль \]

Масса полученного оксида: \[ m_{Al_2O_3} = n_{Al_2O_3} \times M_{Al_2O_3} = 0,0925 \times 102 \approx 9,45\, \г \]

Ответ:

Масса получившегося оксида алюминия примерно 9,45 г.

Если нужны дополнительные объяснения или есть вопросы — обращайтесь!