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

Для решения этой задачи нужно использовать закон пропорций веществ, известный как закон сохранения массы (объемы газов считаем нормальными, то есть при нормальных условиях температуры и давления).

Сначала определяем мольные отношения между алюминием и хлором в реакции. Уравнение реакции с участием алюминия и хлора:

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

Из уравнения видим, что для образования 2 моль хлорида алюминия необходимо 2 моль алюминия и 3 моля хлора.

Теперь считаем количество вещества алюминия и хлора, используя их молярную массу. Молярная масса алюминия (Al) равна 26,98 г/моль, а молярная масса хлора (Cl₂) равна 70,90 г/моль.

Масса алюминия: m(Al) = 21,6 г

Количество вещества алюминия: n(Al) = m(Al) / M(Al) = 21,6 г / 26,98 г/моль ≈ 0,800 моль

Количество вещества хлора: n(Cl₂) = n(Al) * (3 моль Cl₂ / 2 моль Al) = 0,800 моль * (3 моль Cl₂ / 2 моль Al) = 1,200 моль

Теперь используем мольные отношения из уравнения реакции, чтобы определить количество вещества алюминия и хлора, необходимое для образования хлорида алюминия.

Количество вещества хлорида алюминия: n(AlCl₃) = n(Al) * (2 моль AlCl₃ / 2 моль Al) = 0,800 моль * (2 моль AlCl₃ / 2 моль Al) = 0,800 моль

Наконец, считаем массу хлорида алюминия, используя его молярную массу (133,34 г/моль).

Масса хлорида алюминия: m(AlCl₃) = n(AlCl₃) * M(AlCl₃) = 0,800 моль * 133,34 г/моль ≈ 106,7 г

Таким образом, масса хлорида алюминия, полученного в реакции, составит около 106,7 г.