Обчисліть об єм газу (н.у), який утворився при обробці 8 г технічного алюмінієвого карбіду водою, якщо масова частка

Тема занятия: Расчет объема газа, образовавшегося при реакции

Пояснение: Для решения данной задачи нам необходимо использовать коэффициенты пропорциональности, которые определяют количество газовых молекул, образующихся во время реакции.

Сначала рассмотрим балансовое уравнение реакции между техническим алюминиевым карбидом и водой:

Al4C3 + 12H2O -> 4Al(OH)3 + 3CH4

На основании данного уравнения, мы можем установить соотношение между количеством вещества (в молях) реагентов и продуктов:

1 моль Al4C3 -> 4 моль Al(OH)3 + 3 моль CH4

Молярная масса технического алюминиевого карбида (Al4C3) равна 144 г/моль. Используя данное значение, можно вычислить количество вещества алюминиевого карбида:

n(Al4C3) = масса / молярная масса = 8 г / 144 г/моль = 0.0556 моль

Так как из уравнения видно, что на каждый моль алюминиевого карбида образуется 3 моль метана (CH4), то можем вычислить количество метана:

n(CH4) = 3 * n(Al4C3) = 3 * 0.0556 моль = 0.1668 моль

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон, чтобы вычислить объем газа при нормальных условиях (н.у). Условия нормальных условий подразумевают температуру 0 °C (273 K) и давление 1 атм:

V = n * Vm

Где V - объём газа в литрах, n - количество вещества в молях, Vm - молярный объём газа (Vm = 22.4 л/моль при н.у)

V(CH4) = n(CH4) * Vm = 0.1668 моль * 22.4 л/моль = 3.73 л

Таким образом, объем газа, образовавшегося при обработке 8 г технического алюминиевого карбида водой, составляет 3.73 литра (при н.у).

Демонстрация:
Задание: Рассчитайте объем газа (н.у.), который образуется при обработке 10 г кальция (Сa) водой.
Решение:
1. Рассчитываем количество вещества кальция: n(Ca) = масса / молярная масса = 10 г / 40 г/моль = 0.25 моль
2. Учитывая уравнение реакции: Ca + 2H2O -> Ca(OH)2 + H2, имеем 1 моль Ca образует 1 моль H2
3. Рассчитываем количество вещества водорода: n(H2) = n(Ca) = 0.25 моль
4. Используя идеальный газовый закон, находим объем газа при нормальных условиях: V(H2) = n(H2) * Vm = 0.25 моль * 22.4 л/моль = 5.6 л

Совет: Для более легкого понимания реакции и расчета количества вещества, рекомендуется использовать химические уравнения и молярную массу реагентов и продуктов.

Задание для закрепления: Рассчитайте объем газа (н.у.), который образуется при обработке 12 г алюминия (Al) водой.