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

Для определения массы хлорида алюминия будем использовать уравнение реакции и расчет количества веществ.

Следуя уравнению реакции, знаем, что алюминий (Al) реагирует с хлором (Cl2) по следующему уравнению:

2Al + 3Cl2 -> 2AlCl3

Теперь установим соотношение между объемом и количеством веществ в газовой фазе. Из уравнения идеального газа PV = nRT, где P - давление вещества, V - его объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура:

n = PV / RT

В нормальных условиях (н.у.), давление и температура равны 1 атм и 273 К соответственно.

Теперь рассчитаем количество вещества хлора:

n(Cl2) = PV(Cl2) / RT = 1 atm * 30 dm³ / (0.0821 Latm/molK * 273 K) ≈ 1.2 моль

Из уравнения реакции видно, что каждые 2 моля алюминия реагируют с 3 молями хлора, поэтому количество вещества алюминия равно:

n(Al) = (2/3) * n(Cl2) = (2/3) * 1.2 ≈ 0.8 моль

Теперь рассчитаем молекулярные массы алюминия (Al) и хлорида алюминия (AlCl3):

M(Al) = 26.98 г/моль M(AlCl3) = M(Al) + 3 * M(Cl) = 26.98 + 3 * 35.45 = 133.33 г/моль

Теперь можем рассчитать массу хлорида алюминия:

m(AlCl3) = n(AlCl3) * M(AlCl3) = 0.8 моль * 133.33 г/моль ≈ 106.66 г

Таким образом, масса хлорида алюминия, полученного при заданных условиях, составляет примерно 106.66 г.