Для вычисления массы алюминия, которую можно получить при сгорании кислорода, сначала определим реакцию между алюминием и кислородом. Она протекает по следующему уравнению:
\[ \text{4 Al} + \text{3 O}_2 \rightarrow \text{2 Al}_2\text{O}_3 \]
Из стехиометрии реакции видно, что 4 моль алюминия реагируют с 3 моль кислорода, в результате чего получаются 2 моль оксида алюминия.
1 моль кислорода (O2) имеет молекулярную массу 32 г (каждый атом кислорода имеет атомную массу 16 г). Тогда 3 моль O2 будут иметь массу 3 * 32 г = 96 г. Теперь найдем отношение имеющейся массы кислорода к той, что нужна для полного сгорания алюминия:
масса O2 / масса O2 для реакции = 190 г / 96 г
Теперь найдем массовую долю O2, которая может прореагировать с алюминием:
190 г / 96 г ≈ 1.98
Это означает, что при наличии 190 г кислорода может прореагировать практически в два раза больше, чем требуется для получения стехиометрического количества алюминия. Однако для точных расчетов потребуется обратить внимание на лимитирующий реагент. Поскольку рассматривается только масса кислорода, предположим, что алюминий доступен в избытке.
Чтобы вычислить массу алюминия, найдем его молярную массу:
молярная масса Al = 27 г/моль
Следовательно, 4 моль Al имеют массу 4 * 27 г = 108 г.
Теперь мы можем установить соотношение между мольными массами алюминия и кислорода:
3 моль O2 (96 г) ——> 4 моль Al (108 г)
190 г O2 ——> X г Al
Используем пропорцию для вычисления неизвестной массы алюминия (X):
X = (190 г * 108 г) / 96 г ≈ 2 * 108 г ≈ 216 г
Таким образом, масса алюминия, которую можно получить при сгорании 190 г кислорода, составляет приблизительно 216 г, при условии, что кислород не является лимитирующим реагентом и алюминий доступен в избытке.
