Какова масса хлороводорода (в г), синтезированного из элементов, если для реакции использовано 7,97 л водорода? Условия

Поющий_Долгоног

67

Для решения этой задачи нам понадобятся информация о молярном объеме газа при нормальных условиях и молярной массе водорода.

Массива находим по формуле \( m = V \cdot \rho \), где \( m \) - масса, \( V \) - объем газа, \( \rho \) - плотность газа.

У нас уже дан объем в литрах, поэтому сначала нужно перевести его в молярные единицы. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа \( PV = nRT \), где \( P \) - давление газа, \( V \) - объем газа, \( n \) - количество вещества (в молях), \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура газа.

Пересчитываем объем в молярные единицы:

\[ V = 7,97 \, \text{л} = 7,97 \, \text{дм}^3 \] (1 л = 1 дм\(^3\)).

Температура также должна быть выражена в Кельвинах, поэтому переведем ее по формуле \( T(K) = T(°C) + 273,15 \):

\[ T = 200 + 273,15 = 473,15 \, \text{К} \].

Давление указано в нормальных условиях, которые состоят в том, что давление равно 101,3 кПа. Запишем это в Паскалях: \( P = 101,3 \times 10^3 \) Па.

Теперь используем уравнение состояния идеального газа, чтобы найти количество вещества:

\[ PV = nRT \].

Раскрываем уравнение:

\[ n = \frac{{PV}}{{RT}} \].

Подставляем значения:

\[ n = \frac{{101,3 \times 10^3 \times 7,97}}{{8,314 \times 473,15}} \] (подстановка показана для примера, не решайте это вручную).

Полученное значение количества вещества \( n \) будет выражено в молях, и это количество соответствует количеству молей хлороводорода, так как его синтезируют из водорода.

Далее, чтобы найти массу хлороводорода, мы должны знать его молярную массу. Молярная масса хлороводорода равна сумме массы хлора и водорода: \( M(HCl) = M(H) + M(Cl) \).

Молярная масса водорода \( M(H) \) равна 1 г/моль, а молярная масса хлора \( M(Cl) \) равна 35,5 г/моль.

Теперь мы можем найти массу хлороводорода, умножив количество вещества \( n \) на молярную массу \( M(HCl) \):

\[ m = n \cdot M(HCl) \]

\[ m = n \cdot (1 + 35,5) \] (подстановка показана для примера, не решайте это вручную).

Обратите внимание, что массу хлороводорода надо округлить до целых граммов, поэтому оставляем только целую часть числа и получаем итоговый ответ.

Предлагаю вашему вниманию пошаговое решение данной задачи. Если требуется более подробное объяснение по одному из шагов, пожалуйста, сообщите.