Какова будет масса гидроксида алюминия, образующегося при реакции алюминиевого карбида с водой, если объем метана

Звездный_Лис

27

Для решения данной задачи, давайте разобьем ее на несколько шагов.

Шаг 1: Напишем уравнение реакции.

Реакция между алюминиевым карбидом и водой можно записать следующим образом:

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

Здесь Al4C3 - алюминиевый карбид, H2O - вода, Al(OH)3 - гидроксид алюминия, а CH4 - метан.

Шаг 2: Найдем количество вещества метана.

Мы знаем, что объем метана составляет 67,2 л (н.у.), где "н.у." означает нормальные условия (температура 0°C и давление 1 атмосфера). Объем газа можно связать с его количеством вещества с помощью уравнения состояния идеального газа:

V = n * Vmol,

где V - объем газа, n - количество вещества газа, Vmol - молярный объем газа при н.у. (22,4 л для всех газов).

Из этого уравнения мы можем найти количество вещества метана:

n = V / Vmol = 67,2 л / 22,4 л/моль ≈ 3 моль.

Шаг 3: Найдем количество вещества гидроксида алюминия.

Согласно уравнению реакции, на каждый моль метана образуется 4 моля гидроксида алюминия. Таким образом, общее количество вещества гидроксида алюминия будет:

n(Al(OH)3) = 4 * n(CH4) = 4 * 3 моль = 12 моль.

Шаг 4: Найдем массу гидроксида алюминия.

Для этого нам понадобится молярная масса гидроксида алюминия, которая равна сумме масс алюминия (Al) и гидроксидной группы (OH).

Масса одного моля гидроксида алюминия (Al(OH)3) может быть рассчитана следующим образом:

M = m(Al) + 3 * m(O) + 3 * m(H),

где M - молярная масса, m(Al) - атомная масса алюминия, m(O) - атомная масса кислорода, m(H) - атомная масса водорода.

По таблице периодических элементов:

m(Al) = 26,98 г/моль,
m(O) = 16 г/моль,
m(H) = 1 г/моль.

Подставим значения:

M = 26,98 г/моль + 3 * 16 г/моль + 3 * 1 г/моль = 78,98 г/моль.

Итак, чтобы найти массу гидроксида алюминия, умножим количество вещества на молярную массу:

m = n(Al(OH)3) * M = 12 моль * 78,98 г/моль ≈ 947,76 г.

Таким образом, масса гидроксида алюминия, образующегося при реакции, составит примерно 947,76 г.