Яка масова частка металу в результаті реакції 25 г кальцію з етанолом, яка утворила 11, 2 л водню?

Тема урока: Расчет массовой доли металла в реакции

Описание:
Для расчета массовой доли металла в результате реакции нам необходимо знать массу металла и массу образовавшегося вещества.

В данном случае, у нас есть 25 г кальция, который реагирует с этиловым спиртом (этанолом) и образуется 11,2 л водорода. Нам нужно вычислить массовую долю кальция в этой реакции.

Сначала найдем количество вещества водорода, используя уравнение реакции и закон Гей-Люссака. Объем идеального газа можно выразить через его количество вещества, используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

11,2 л водорода при стандартных условиях (температура 0°С и давление 1 атм) можно преобразовать к молярному объему, учитывая, что 1 моль газа занимает 22,4 литра при стандартных условиях.

N = V / Vm,
где N - количество вещества, V - объем, Vm - молярный объем

N = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль водорода

Затем найдем количество вещества кальция, используя коэффициенты стехиометрии из уравнения реакции. В уравнении реакции между кальцием и этанолом есть 1 моль кальция на 1 моль водорода.

N(Ca) = N(H2) = 0,5 моль

Наконец, найдем массу кальция, используя его молярную массу, которая равна 40 г/моль.

Масса = количество вещества x молярная масса = 0,5 моль x 40 г/моль = 20 г

Таким образом, массовая доля кальция в результате реакции составляет 20 г / 25 г = 0,8 или 80%.

Пример:
Массовая доля кальция в результате реакции между 25 г кальция и этанолом, при которой образуется 11,2 л водорода, равна 80%.

Совет:
Чтобы легче понять и решить задачу, важно освоить понятия мольного объема, молярной массы и коэффициентов стехиометрии реакций. Эти концепции могут показаться сложными на первый взгляд, но с практикой и повторением задач вы сможете справиться с ними легко.

Практика:
Что масова частка металу в результаті реакції, якщо було взято 15 г кальцію і утворилося 6 л водню?