При реакции с водой получается 448 мл (н.у.) водорода. Какова масса металла, взаимодействующего с водой, если его масса

Zagadochnyy_Sokrovische

67

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон сохранения массы. По этому закону, масса реагентов до реакции равна массе продуктов после реакции. Давайте обозначим массу металла как \(m\), а массу водорода, получаемого при реакции с водой, как \(m_{\text{водорода}}\). Тогда у нас есть следующее уравнение:

\[m + m_{\text{воды}} = m_{\text{водорода}}\]

Мы знаем, что объем водорода составляет 448 мл при нормальных условиях (н.у.). Объем газа в условиях н.у. можно связать с его массой через уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

Где \(P\) - давление газа, \(V\) - его объем, \(n\) - количество вещества (в молях), \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - абсолютная температура. При нормальных условиях давление равно 1 атмосфере, температура равна 273 К, универсальная газовая постоянная - 0,082 л⋅атм/(моль⋅К).

Мы можем выразить количество вещества газа через его массу и молярную массу:

\[n = \frac{m}{M}\]

Где \(M\) - молярная масса вещества.

Используя все эти данные, мы можем рассчитать массу металла, взаимодействующего с водой. Давайте приступим:

1. Найдем количество вещества водорода при нормальных условиях, используя объем:
\[\text{Объем водорода при н.у.} = 448 \text{ мл} = 0,448 \text{ л}\]
\[\text{Количество вещества водорода} = \frac{{PV}}{{RT}} = \frac{{1 \times 0,448}}{{0,082 \times 273}} \text{ моль}\]

2. Теперь, зная количество вещества водорода, найдем массу металла:
\[m = n \times M\]
\[M = \text{молярная масса металла}\]

3. Подставим значения и рассчитаем массу металла:
\[m = \left(\frac{{1 \times 0,448}}{{0,082 \times 273}}\right) \times 1,752 \text{ г}\]

Итак, масса металла, взаимодействующего с водой, составляет приблизительно 10,34 г.