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:
$n(H₂)={\displaystyle \frac{V(H₂)}{V_m(H₂)}}$
$n(H₂)={\displaystyle \frac{2\text{л}}{22.4\text{л/моль}}}$
$n(H₂)=0.089\text{моль}$

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

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.