Определите массу (г) хлорида алюминия, полученного при взаимодействии алюминия массой 21,6 г и хлора объемом 30 дм³ (н. у.)

Дано:

Масса алюминия (Al) = 21,6 г Объем хлора (Cl₂) = 30 дм³ (нормальные условия)

Уравнение реакции образования хлорида алюминия:

2 Al + 3 Cl₂ → 2 AlCl₃

Согласно уравнению, каждые 2 моля алюминия взаимодействуют с 3 молями хлора, образуя 2 моля хлорида алюминия.

1 моль алюминия = 27 г 1 моль хлора = 71 г 1 моль хлорида алюминия = 133 г

Молярные массы: Al = 27 г/моль Cl₂ = 71 г/моль AlCl₃ = 133 г/моль

Теперь найдем количество вещества алюминия и хлора:

Количество вещества алюминия: n(Al) = масса/молярная масса = 21,6 г / 27 г/моль = 0,8 моль

Количество вещества хлора: n(Cl₂) = V(STP)/Vm(STP) = 30 дм³ / 22,4 дм³/моль = 1,34 моль

Из уравнения реакции видно, что соотношение между aлюминием и хлором равно 2:3. То есть, количество вещества хлора должно быть кратно 3, чтобы получить правильное количество продукта.

В данном случае у нас 1,34 моль хлора, что не является целым числом. Но ближайшее целое число к 1,34, кратное 3, будет 2. То есть, нам нужно увеличить количество вещества хлора до 2 моль.

Теперь посчитаем количество хлора, которое соответствует 2 молям: m(Cl₂) = n(Cl₂) * молярная масса m(Cl₂) = 2 моль * 71 г/моль = 142 г

Таким образом, масса хлорида алюминия, полученного при взаимодействии 21,6 г алюминия и 30 дм³ хлора (н.у.), будет 142 г.