Який об єм водню (н.у.) було виділено при реакції надлишку хлоридної кислоти з сумішшю 0,2 моль цинку і 0,25 моль

Тема урока: Реакция цинка и магния с хлоридной кислотой

Разъяснение: Данная задача предлагает рассмотреть реакцию надлишка хлоридной кислоты с смесью 0,2 моль цинка и 0,25 моль магния и определить объем выделившегося водорода при нормальных условиях (н.у.). Для решения задачи необходимо знать соотношение реагентов и коэффициенты стехиометрического уравнения реакции.

Сначала определим более реакцию рецептуру, используя данных о количестве веществ каждого реагента. Исходя из балансированного уравнения реакции цинка и хлоридной кислоты, коэффициент перед реагентами равен 2. То есть для реакции 1 моль цинка требуется 2 моля хлоридной кислоты. Таким образом, 0,2 моль цинка потребует 0,4 моль хлоридной кислоты.

Однако в задаче указано, что хлоридной кислоты присутствует в избытке. Это означает, что она превышает 0,4 моль, и можно считать, что участвует полностью в реакции. Следовательно, для данной задачи нас интересует только количество выделившегося водорода, а не остаток хлоридной кислоты.

Для реакции цинка с хлоридной кислотой соотношение между исходными веществами и полученными продуктами составляет 1:1. То есть 1 моль цинка дает 1 моль водорода. Таким образом, 0,2 моль цинка даст 0,2 моль водорода. Аналогично, 0,25 моль магния даст 0,25 моль водорода.

Общий объем водорода, выделившегося при реакции, составляет сумму объемов водорода, полученного от каждого реагента:
0,2 моль + 0,25 моль = 0,45 моль

Теперь, используя идеальный газовый закон и зная, что стандартные условия (н.у.) представляют собой температуру 0 °C и давление 1 атмосфера, мы можем рассчитать объем водорода в литрах.
Идеальный газовый закон выглядит следующим образом:

V = n * Vm,
где V - объем газа,
n - количество вещества газа,
Vm - молярный объем газа.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:
V = 0,45 моль * 22,4 л/моль = 10,08 литров

Совет: Важно быть внимательным к данным в условии задачи, чтобы не пропустить никакие детали. Также помните об основных реакциях и соотношениях между веществами.

Практика: Если связь между объемом и количеством вещества газа задана в миллилитрах, какой будет объем в задаче выше? (1 литр = 1000 миллилитров)