Какое количество водорода было выделено при взаимодействии 5 граммов кальция с соляной кислотой? Каков процент

Тема занятия: Расчет количества выделившегося водорода при реакции кальция с соляной кислотой.

Инструкция: Для решения данной задачи необходимо знать молярные массы веществ и уравнение реакции.

Уравнение реакции между кальцием (Ca) и соляной кислотой (HCl) выглядит следующим образом:
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2

Из уравнения видно, что при реакции образуется один моль водорода (H2) на каждый моль кальция (Ca).

Чтобы рассчитать количество выделившегося водорода (H2), нужно сначала выразить массу кальция (Ca) в молях. Для этого необходимо разделить массу кальция на его молярную массу.

Молярная масса кальция (Ca) равна 40.08 г/моль, а масса кальция в задаче равна 5 г.

Следовательно, количество молей кальция (Ca) равно:
Моль кальция = Масса кальция / Молярная масса кальция
Моль кальция = 5 г / 40.08 г/моль ≈ 0.125 моль

Так как коэффициент стехиометрии между кальцием (Ca) и водородом (H2) равен 1:1, то и количество молей водорода (H2) также равно 0.125 моль.

Для расчета теоретического объема водорода (H2) используется уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Предположим, что реакция происходит при стандартных условиях (температура 0 градусов Цельсия и давление 1 атмосфера). Тогда теоретический объем водорода (H2) можно рассчитать следующим образом:

V = nRT/P
V = 0.125 моль * 0.0821 атм*моль/К*л * 273 К / 1 атм ≈ 2.84 литра

Таким образом, выделилось примерно 2.84 литра водорода (H2).

Чтобы рассчитать процент от теоретического объема, можно использовать следующую формулу:

Процент = (Фактический объем / Теоретический объем) * 100%
Процент = (Фактический объем / 2.84 литра) * 100%

Демонстрация: Сколько водорода будет выделено при взаимодействии 8 граммов кальция с соляной кислотой? Каков процент от теоретического объема?

Совет: Для понимания данной темы рекомендуется изучить стехиометрию и уравнения реакций.

Задание для закрепления: Какое количество водорода будет выделено при реакции 12 граммов кальция с соляной кислотой? Каков процент от теоретического объема?