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