Дано:
- Объем водорода, выделившийся при реакции: \( V_{H_2} = 6,72 \) л (н.у.)
- Неизвестная масса алюминия, которую нужно найти: \( m_{Al} \)
Задача: определить массу алюминия, вступившую в реакцию.
Шаг 1. Записать уравнение реакции
Алюминий взаимодействует с соляной кислотой по уравнению:
\[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \]
Из уравнения видно, что 2 моль алюминия реагируют с кислотой и выделяют 3 моль водорода.
Шаг 2. Использовать объем водорода для определения количества молей \( H_2 \)
Объем 1 моля газа при нулевых условиях (н.у.) равен 22,4 л.
Количество молей водорода:
\[ n_{H_2} = \frac{V_{H_2}}{22,4} = \frac{6,72}{22,4} = 0,3 \text{ моль} \]
Шаг 3. Использовать пропорции из уравнения реакции
Из уравнения видно, что:
- 3 моля \( H_2 \) выделяются при реакции 2 моль \( Al \).
- Значит, чтобы найти количество алюминия, используем пропорцию:
\[ \frac{2\, \text{моль } Al}{3\, \text{моль } H_2} = \frac{n_{Al}}{n_{H_2}} \]
Отсюда:
\[ n_{Al} = \frac{2}{3} \times n_{H_2} = \frac{2}{3} \times 0,3 = 0,2 \text{ моль} \]
Шаг 4. Найти массу алюминия
Молярная масса алюминия: \( M_{Al} = 26,98 \text{ г/моль} \)
Масса:
\[ m_{Al} = n_{Al} \times M_{Al} = 0,2 \times 26,98 \approx 5,396 \text{ г} \]
Ответ с точностью до десятых: 5,4 г
Итог:
Масса алюминия, вступившего в реакцию: 5,4 г