1) Какой объем воздуха необходим для создания 15 г оксида лития? 2) Какой объем газа получается при реакции

Лягушка_1831

50

Конечно, я помогу вам с решением данных задач.

1) Чтобы найти объем воздуха, необходимого для создания 15 г оксида лития, мы должны использовать соотношение объема газа и количества вещества, определенное законом Гей-Люссака. Этот закон гласит, что объем газа, который участвует в реакции, пропорционален количеству вещества, измеряемому в молях.

Для начала, найдем количество вещества оксида лития. Для этого нам нужно знать молярную массу оксида лития (Li2O). Суммируя атомные массы лития (Li) и кислорода (O) в этом соединении, получаем молярную массу 29,91 г/моль.

Теперь мы можем использовать соотношение между массой и количеством вещества, чтобы найти количество молей оксида лития. Для этого разделим массу оксида лития (15 г) на его молярную массу (29,91 г/моль).

\[ \text{Количество молей оксида лития} = \frac{15 \, \text{г}}{29,91 \, \text{г/моль}} \approx 0,501 \, \text{моль} \]

Так как оксид лития дается нам в задаче, мы предполагаем, что он полностью реагирует с кислородом из воздуха. Согласно уравнению реакции, из одной молекулы оксида лития образуется две молекулы кислорода.

\[ \text{Объем кислорода} = 2 \times \text{объем оксида лития} = 2 \times 0,501 \, \text{моль} \]

Объем воздуха необходимого для создания 15 г оксида лития будет равен общему объему оксида лития и кислорода, так как воздух состоит преимущественно из кислорода и азота. Для расчета объема кислорода в воздухе, умножим его количество молей на его молярный объем при стандартных условиях (22,4 л/моль).

\[ \text{Объем воздуха} = (\text{Объем оксида лития} + \text{Объем кислорода}) \times \text{Молярный объем воздуха} \]

\[ \text{Объем воздуха} = (0,501 \, \text{моль} + 2 \times 0,501 \, \text{моль}) \times 22,4 \, \text{л/моль} \]

\[ \text{Объем воздуха} \approx 49,35 \, \text{л} \]

Таким образом, для создания 15 г оксида лития необходим объем воздуха около 49,35 л.

2) Чтобы найти объем газа, полученного при реакции 4,8 г магния с соляной кислотой, с учетом выхода газа равного 85% от теоретически возможного, мы можем использовать закон стехиометрии реакций.

Сначала найдем количество моляльного количества магния. Для этого разделим массу магния (4,8 г) на его молярную массу (24,31 г/моль).

\[ \text{Количество молей магния} = \frac{4,8 \, \text{г}}{24,31 \, \text{г/моль}} \approx 0,1978 \, \text{моль} \]

Затем мы рассмотрим уравнение реакции между магнием и соляной кислотой. Уравнение реакции имеет вид:

\[ \text{Mg} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \]

Из уравнения видно, что каждый моль магния приводит к образованию одного моля водорода. Таким образом, мы можем сказать, что количество молей водорода равно количеству молей магния.

\[ \text{Количество молей водорода} = 0,1978 \, \text{моль} \]

Однако, учитывая, что выход газа составляет только 85% от теоретически возможного, мы умножим количество молов водорода на 0,85.

\[ \text{Количество молей водорода (фактическое)} = 0,1978 \, \text{моль} \times 0,85 \]

\[ \text{Количество молей водорода (фактическое)} \approx 0,1681 \, \text{моль} \]

Несмотря на то, что мы имеем количество молов водорода, нам все еще необходимо определить его объем. Мы знаем, что уравнение Гей-Люссака указывает, что соотношение между объемом газа и количеством молей газа постоянно при постоянной температуре и давлении.

Молярный объем газа при стандартных условиях составляет 22,4 л/моль. Поэтому объем газа можно найти, умножив количество молей газа на его молярный объем.

\[ \text{Объем газа} = \text{Количество молей водорода (фактическое)} \times \text{Молярный объем газа} \]

\[ \text{Объем газа} = 0,1681 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \]

\[ \text{Объем газа} \approx 3,77 \, \text{л} \]

Таким образом, при реакции 4,8 г магния с соляной кислотой, объем газа, полученного с учетом выхода 85%, составляет около 3,77 л.