Какой объем водорода образуется при реакции цинка массой 23г с избытком разбавленной серной кислоты, при условии

Химическая реакция между цинком и серной кислотой:

Цинк (Zn) взаимодействует с серной кислотой (H2SO4), образуя водород (H2) и сульфат цинка (ZnSO4).

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2

Решение:

1. Найдем количество вещества цинка (n), используя массу (m) и молярную массу (M).

Молярная масса цинка (Zn) = 65 г/моль
Масса цинка (m) = 23 г

n (цинка) = m (цинка) / M (цинка) = 23 г / 65 г/моль ≈ 0,354 моль

2. Из уравнения реакции видно, что 1 моль цинка образует 1 моль водорода.

Таким образом, количество вещества водорода (nH2) будет равно количеству вещества цинка (nZn).

nH2 = n (цинка) ≈ 0,354 моль

3. Рассчитаем объем водорода (VH2) с помощью уравнения состояния идеального газа:

PV = nRT

Где P - давление (в данном случае можно считать равным атмосферному давлению), V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура велью (здесь можно считать комнатной температурой).

Выражая V, получим:

VH2 = nH2 * (RT / P)

Значение R (универсальная газовая постоянная) ≈ 0,0821 л * атм / (моль * K)

Значение P (давление) примем равным атмосферному давлению, ≈ 1 атм

Значение T (температура) можно принять равным комнатной температуре, например, 25°C (или 298 K)

VH2 = 0,354 моль * (0,0821 л * атм / (моль * K)) * (298 K / 1 атм) ≈ 8,38 л

Таким образом, объем водорода, образовавшегося при реакции, составляет примерно 8,38 л.

Совет:
Чтобы лучше понять эту реакцию и подобные химические реакции, рекомендуется вникнуть в основы химии и изучить понятия, такие как моль, молярная масса, уравнение состояния идеального газа и т. д.

Упражнение:
Рассчитайте объем водорода, образующегося при реакции алюминия массой 26 г с избытком соляной кислоты, при условии, что выход продукта составляет 90%? (молярная масса алюминия = 27 г/моль, давление можно считать равным атмосферному давлению, температуру комнатной)