Какой будет размер газового объема (н.у), произведенного в ходе реакции 7,8 г калия с 112,5 мл 95% этанола

Содержание: Расчет объема газовой продукции

Описание:
Чтобы решить данную задачу, сначала нужно найти мольные количества реагентов, используя их молярные массы и массы, данной в условии задачи. Затем, посчитаем количество вещества газовой продукции, используя соотношение стехиометрической реакции. Наконец, применим идеальный газовый закон, чтобы вычислить объем газовой продукции при нормальных условиях.

Для реакции 7,8 г калия сначала найдем число моль калия:
молярная масса калия = 39,1 г/моль;
количество молей калия = масса калия / молярную массу калия.

Затем найдем количество молей этанола:
Объем этанола в литрах = объем этанола в мл / 1000;
масса этанола = объем этанола * плотность этанола;
масса этанола (вещества) = масса этанола * концентрация этанола (95%);
количество молей этанола = масса этанола (вещества) / молярная масса этанола.

Затем, используя стехиометрический коэффициент из уравнения реакции, найдем количество молей газовой продукции, которое будет равно количеству молей калия.

Наконец, применим теперь идеальный газовый закон:
V = n * R * T / P,
где V - объем газа, n - количество молей газовой продукции, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л*атм/(моль*К)), T - температура в Кельвинах, P - давление газа (в данном случае, нормальное атмосферное давление, 1 атм).

Например:
Масса калия = 7,8 г,
Объем этанола = 112,5 мл,
Плотность этанола = 0,8 г/см^3.

Совет:
Для более легкого решения данной задачи, не забудьте преобразовать все данные в одну измерительную систему (например, в СИ), чтобы все величины были совместимы между собой.

Дополнительное упражнение:
Если 1 г калия реагирует с 200 мл этанола (концентрация 90%) с плотностью 0,9 г/см^3, какой будет объем газового продукта (н.у)? (Молярная масса калия - 39,1 г/моль, универсальная газовая постоянная R = 0,0821 л*атм/(моль*К), нормальное атмосферное давление - 1 атм, температура - 273 К)

Тема урока: Рассчет объема газа в ходе реакции

Инструкция:

Для решения этой задачи, мы должны использовать закон Гей-Люссака, который гласит, что объем газа, образованного или потребленного в ходе реакции, пропорционален коэффициентам соразмерности между реагентами и продуктами, при условии, что температура и давление постоянны.

Для начала, нам необходимо выразить все величины в одной системе единиц. Вес калия 7,8 г не нужно преобразовывать, потому что он уже в метрической системе. Однако, объем этанола нужно перевести из миллилитров в сантиметры кубические. Для этого мы знаем, что плотность этанола составляет 0,8 г/см^3, что означает, что 1 мл этанола равен 0,8 г.

Теперь мы можем рассчитать мольный объем этанола, используя его молярную массу. Молярная масса этанола составляет примерно 46 г/моль. Таким образом:

Молярный объем этанола = масса этанола / молярная масса этанола = (112,5 мл * 0,8 г/мл) / 46 г/моль

Полученное значение будет в молях этанола. Теперь, с учетом коэффициентов соразмерности между калием и этанолом в реакции, мы можем вычислить объем газа, произведенного в ходе реакции. Если коэффициенты соразмерности калия и этанола равны 1:1, то полученный молярный объем этанола будет равен молярному объему газа.

Доп. материал:
Решение задачи состоит из двух шагов. Шаг 1: Перевод единиц измерения объема этанола в граммы и перевод массы калия в моли. Шаг 2: Использование коэффициентов соразмерности для нахождения объема газа.

Совет:
Чтобы лучше понять эту задачу, полезно повторить теорию об объеме газа, законе Гей-Люссака и преобразованиях между массой и молями.

Закрепляющее упражнение
Пожалуйста, рассчитайте мольный объем этанола, коэффициенты соразмерности калия и этанола равны 1:1.