Какой объем фтороводорода получится при проведении реакции между 2 литрами водорода и 4 литрами фтора (нормальные

Ledyanoy_Drakon

45

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать соотношение между объемами реагирующих газов, основанное на их стехиометрии. В данном случае, реакция между водородом (H₂) и фтором (F₂) приведет к образованию фторида водорода (HF).

Сначала мы должны определить, какой из реагентов ограничивает ход реакции. Для этого вычислим количество вещества каждого реагента по их молярным объемам.

Объем водорода: 2 литра
Формула молярного объема газа:
\( V = n \cdot V_m \)
где \( V \) - объем газа, \( n \) - количество вещества газа в молях, \( V_m \) - молярный объем газа (при нормальных условиях составляет около 22.4 л/моль для большинства газов).

Количество вещества водорода:
\( n(H₂) = \dfrac{V(H₂)}{V_m(H₂)} \)
\( n(H₂) = \dfrac{2\,\text{л}}{22.4\,\text{л/моль}} \)
\( n(H₂) = 0.089\,\text{моль} \)

Аналогично, для фтора:
\( n(F₂) = \dfrac{V(F₂)}{V_m(F₂)} \)
\( n(F₂) = \dfrac{4\,\text{л}}{22.4\,\text{л/моль}} \)
\( n(F₂) = 0.179\,\text{моль} \)

Согласно сбалансированной химической реакции между H₂ и F₂, их стехиометрическое соотношение равно 1 : 2. Это означает, что для образования 1 моля фторида водорода необходимо 1 моль водорода и 2 моля фтора.

Теперь мы можем определить, какое количество фторида водорода будет образовано в данной реакции, исходя из ограничивающего реагента. Учитывая, что у нас есть всего 0,089 моль водорода и 0,179 моль фтора, наибольшее количество фторида водорода, которое мы можем получить, будет равно 0,089 моль.

Теперь используем формулу для объема газа:

\( V = n \cdot V_m \)

где \( n \) - количество вещества газа в молях, \( V_m \) - молярный объем газа.

Объем фторида водорода:
\( V(HF) = n(HF) \cdot V_m(HF) \)
\( V(HF) = 0.089\,\text{моль} \cdot 22.4\,\text{л/моль} \)
\( V(HF) = 1.9976\,\text{л} \)

Округляя до ближайшего целого значения, мы получаем, что объем фторида водорода, полученного в данной реакции, будет равен 2 литрам.

Таким образом, правильный ответ на задачу составляет 1) 2 литра.