Какой объем газа (в литрах при нормальных условиях) выделяется при гидролизе 108 граммов карбида алюминия?

Зинаида

13

Для решения задачи о выделении объема газа при гидролизе карбида алюминия, мы должны знать уравнение реакции гидролиза. Гидролиз карбида алюминия приводит к образованию метана (CH4) и оксида алюминия (Al2O3) по следующей реакции:

\(Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3\)

Из уравнения реакции можно увидеть, что каждый молекула карбида алюминия превращается в 3 молекулы метана. Чтобы определить, сколько молекул метана образуется при гидролизе 108 граммов карбида алюминия, нам нужно знать молярную массу карбида алюминия, молярную массу метана и число Авогадро.

Молярная масса карбида алюминия (Al4C3) равна сумме массы 4 атомов алюминия (Al) и массы 3 атомов углерода (C). Используя периодическую таблицу элементов, мы можем найти молярные массы каждого из элементов и посчитать общую молярную массу карбида алюминия.

Молярная масса алюминия (Al) = 26.98 г/моль
Молярная масса углерода (C) = 12.01 г/моль

Молярная масса Al4C3 = (4 * молярная масса алюминия) + (3 * молярная масса углерода)

Молярная масса Al4C3 = (4 * 26.98 г/моль) + (3 * 12.01 г/моль)

Молярная масса Al4C3 = 26.98 г/моль + 36.03 г/моль

Молярная масса Al4C3 = 62.01 г/моль

Теперь мы можем рассчитать количество молей карбида алюминия, используя массу в граммах и молярную массу.

Количество молей карбида алюминия = масса карбида алюминия / молярная масса карбида алюминия

Количество молей карбида алюминия = 108 г / 62.01 г/моль

Количество молей карбида алюминия ≈ 1.741 моль

Теперь, учитывая, что каждый моль карбида алюминия образует 3 молекулы метана, мы можем рассчитать общее количество молекул метана.

Количество молекул метана = количество молей карбида алюминия * 3

Количество молекул метана ≈ 1.741 моль * 3 ≈ 5.223 моль

Наконец, используя число Авогадро (6.022 x 10^23 молекул в одном моле), мы можем рассчитать общее количество молекул метана.

Общее количество молекул метана = количество молекул метана * число Авогадро

Общее количество молекул метана ≈ 5.223 моль * 6.022 x 10^23 молекул/моль

Общее количество молекул метана ≈ 3.14 x 10^24 молекул

Теперь, при нормальных условиях, 1 моль газа занимает примерно 22.4 литра. Поэтому, чтобы рассчитать объем метана в литрах, выделяемого при гидролизе 108 граммов карбида алюминия, мы можем использовать следующую формулу:

Объем метана (в литрах) = количество молекул метана * (объем 1 молекулы метана / число Авогадро) * (1 моль / 22.4 литра)

Объем метана (в литрах) ≈ 3.14 x 10^24 молекул * (22.4 литра / 6.022 x 10^23 молекул) * (1 моль / 22.4 литра)

Объем метана (в литрах) ≈ 14 литров

Таким образом, при гидролизе 108 граммов карбида алюминия выделяется примерно 14 литров метана при нормальных условиях.