Реакция кальция с водой
Какой объем водорода можно произвести в результате реакции растворения 80 граммов кальция в воде, если выход газа
Какой объем водорода можно произвести в результате реакции растворения 80 граммов кальция в воде, если выход газа составляет 60% от ожидаемого теоретического выхода?
16.12.2023 06:56
Написать свой ответ:
Разъяснение:
Реакция металла кальция с водой является экзотермической и происходит по следующему уравнению:
Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂
В данной задаче требуется определить объем водорода, который будет выделин при растворении 80 г кальция в воде с учетом выхода газа в размере 60% от теоретического значения.
1. Расчет количества молекул кальция:
Молярная масса Ca = 40 г/моль
Количество молей кальция (n) можно рассчитать по формуле:
n = масса кальция / молярная масса кальция
n = 80 г / 40 г/моль = 2 моль
2. Расчет количества молекул гидрогена:
Согласно уравнению реакции, одна моль Ca производит одну моль H₂.
Таким образом, количество молей H₂, выделенное при растворении 80 г Ca, также равно 2 молям.
3. Расчет объема водорода:
Один моль газа занимает при нормальных условиях объем 22,4 л.
Таким образом, при выделении 2 моль H₂, объем газа будет равен:
Объем = количество молей × молярный объем газа
Объем = 2 моль × 22,4 л/моль = 44,8 л
4. Учет выхода газа:
Теоретический объем H₂, который мог бы быть выделен при полном растворении 80 г Ca, составляет 44,8 л.
Однако, указано, что выход газа составляет только 60% от теоретического значения.
Таким образом, окончательный объем водорода, который будет выделен, можно рассчитать следующим образом:
Объем газа = теоретический объем газа × коэффициент выхода
Объем газа = 44,8 л × 0,6 = 26,88 л
Таким образом, при растворении 80 граммов кальция в воде, можно произвести объем водорода равный 26,88 л.
Совет:
Для лучшего понимания задачи рекомендуется усвоить балансирование химических уравнений и понимание концепции количества вещества и стехиометрии реакций.
Задача на проверку:
В результате реакции растворения 50 граммов железа в серной кислоте, образуется сернистый газ. Какой объем газа будет выделяться, если выход газа составляет 75% от теоретического значения? (Учесть, что образовывается H₂S газ по уравнению Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂S)