Какое количество стронция необходимо, чтобы получить 2,24 л водорода в результате реакции с водой? Укажите ответ

Ледяной_Дракон

35

Для решения данной задачи, нам необходимо знать химическое уравнение реакции между стронцием и водой. Давайте предположим, что реакция выглядит следующим образом:

\[Sr + 2H_2O \rightarrow Sr(OH)_2 + H_2\]

Мы видим, что для каждой молекулы стронция (Sr) необходимо две молекулы воды (H_2O) для проведения реакции. Теперь давайте рассчитаем количество стронция, необходимого для получения 2,24 литра водорода (H_2).

1) Сначала нам нужно выразить количество водорода в молях, используя идеальный газовый закон. Формула идеального газового закона выглядит следующим образом:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах.

2) Если мы примем, что реакция происходит при комнатной температуре и нормальном давлении, тогда можно использовать следующие значения: P = 1 атм, T = 273 К, R = 0,0821 л·атм/(моль·К).

3) Рассчитаем количество водорода в молях, используя объем газа:

\[\text{{Объем водорода (H}}_2\text{{)}} = 2,24\text{{ л}}\]
\[\text{{Количество вещества (моль)}} = \frac{{PV}}{{RT}} = \frac{{1 \cdot 2,24}}{{0,0821 \cdot 273}}\]

4) Рассчитаем количество стронция (Sr), используя коэффициенты в уравнении реакции:

\[\text{{Количество стронция (Sr)}} = \text{{Количество вещества водорода (H}}_2\text{{)}} \cdot \frac{1}{2}\]

5) Теперь мы можем рассчитать количество стронция (Sr) в граммах, используя его молярную массу:

\begin{align*}
\text{{Молярная масса стронция (Sr)}} &= 87,62\text{{ г/моль}} \\
\text{{Масса стронция (г)}} &= \text{{Количество стронция (моль)}} \cdot \text{{Молярная масса стронция}}
\end{align*}

6) Наконец, округлим результат до двух знаков после запятой, чтобы получить окончательный ответ.

Обратите внимание, что приведенный выше ответ предполагает, что реакция проходит с 100% выходом продуктов. В реальности, выход реакции может быть менее 100%, что приведет к некоторому отклонению в расчетах.

Давайте подставим значения в формулы и рассчитаем ответ.