Какой объем газа будет выделен в результате реакции, при которой растворят 10,8 г алюминия в избытке водного раствора

Kuznec

3

Чтобы решить данную задачу, нам нужно знать химическое уравнение реакции между алюминием и щелочью, а также использовать молярные массы веществ.

Уравнение реакции между алюминием и щелочью можно записать следующим образом:

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑

Из уравнения видно, что 2 моль алюминия реагируют с 2 молями щелочи (NaOH) и образуется 2 моль соли Na[Al(OH)₄] и 3 моля водорода (H₂).

Для решения задачи нам необходимо найти количество алюминия в молях. Для этого нам понадобится знать молярную массу алюминия (Al), которая равна 26,98 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать количество алюминия в молях. Для этого нам нужно разделить массу алюминия на его молярную массу:

количество молей алюминия = масса алюминия / молярная масса алюминия

количество молей алюминия = 10,8 г / 26,98 г/моль

количество молей алюминия ≈ 0,4 моль

Так как алюминий реагирует с щелочью в соотношении 2:2, молярное соотношение алюминия к газообразному продукту, в данном случае водороду, также будет 2:3.

Мы уже знаем, что количество молей алюминия составляет 0,4 моль. Теперь мы можем рассчитать количество молей газообразного продукта (водорода). Для этого нам нужно умножить количество молей алюминия на коэффициент пропорции, который равен 3/2 (в данном случае 3 моля водорода к 2 молям алюминия):

количество молей газообразного продукта = количество молей алюминия * (3/2)

количество молей газообразного продукта = 0,4 моль * (3/2)

количество молей газообразного продукта = 0,6 моль

Теперь мы знаем, что количество газообразного продукта (водорода) составляет 0,6 моль. Так как объем газа связан с его количеством через идеальный газовый закон, мы можем использовать соотношение:

V = n * V₀,
где V - объем газа, n - количество молей газа, V₀ - молярный объем газа при стандартных условиях (например, при комнатной температуре и давлении).

Для расчета точного объема газа, нам понадобятся дополнительные данные о температуре и давлении. Давайте предположим, что мы работаем при комнатной температуре 25°C (или 298 K) и нормальном атмосферном давлении 101,3 кПа.

Тогда мы можем использовать мольный объем идеального газа (V₀), который примерно равен 24 л/моль.

Теперь мы можем рассчитать объем газа (водорода), выделенного в результате реакции:

V = n * V₀

V = 0,6 моль * 24 л/моль

V ≈ 14,4 л

Таким образом, объем газа (водорода), выделенного в результате реакции, составит примерно 14,4 л.