Какой объем водорода будет образован при реакции 13 г цинка с раствором H2SO4?

Suslik

17

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать знание химических уравнений и массовых соотношений в реакциях. Давайте начнем с записи химического уравнения для реакции цинка (Zn) с серной кислотой (H2SO4):

\[Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\]

Из уравнения видно, что одна молекула цинка реагирует с одной молекулой серной кислоты, образуя одну молекулу сульфата цинка (ZnSO4) и одну молекулу водорода (H2).

Теперь нам нужно рассчитать количество водорода, образующегося при реакции. Для этого мы используем массовые соотношения между реагентами и продуктами.

Молярная масса цинка (Zn) равна 65 г/моль. Это означает, что 1 моль цинка весит 65 г.

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) составляет 98 г/моль.

Итак, у нас 13 г цинка. Чтобы рассчитать количество молей цинка, мы разделим его массу на молярную массу цинка:

\[\text{Количество молей цинка} = \frac{\text{масса цинка}}{\text{молярная масса цинка}} = \frac{13 \ г}{65 \ г/моль} = 0.2 \ моль\]

Теперь, так как химическое уравнение показывает, что 1 моль цинка реагирует с 1 молью серной кислоты, мы знаем, что образуется 0.2 моль водорода.

Наконец, чтобы рассчитать объем водорода, мы используем уравнение состояния идеального газа:

\[V = n \cdot V_m\]

где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество молей газа, \(V_m\) - молярный объем, который для идеального газа равен приблизительно 22.4 л/моль при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атмосфера).

Таким образом, мы можем вычислить объем водорода:

\[V_{\text{водорода}} = n_{\text{водорода}} \cdot V_m = 0.2 \ моль \cdot 22.4 \ л/моль = 4.48 \ л\]

Итак, объем водорода, образующегося при реакции 13 г цинка с раствором H2SO4, составляет 4.48 л.