Сколько гидрида кальция массой требуется для производства 560 литров водорода (нормальные условия) в результате реакции

Tainstvennyy_Leprekon_1252

65

Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать соотношение между количеством гидрида кальция (CaH2) и объемом водорода (H2), получаемого в результате реакции с водой.

Из уравнения реакции можно видеть, что 1 моль гидрида кальция (CaH2) дает 2 моля водорода (H2). Таким образом, соотношение между количеством гидрида кальция и объемом водорода будет следующим:

1 моль CaH2 = 2 моля H2

Теперь нам нужно вычислить количество молей водорода, содержащихся в 560 литрах (нормальных условиях). Для этого мы используем уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

Где P - давление, V - объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура.

Подставляя известные значения, получаем:

n = PV / RT,

где P и T имеют нормальные значения (1 атмосфера и 273 К соответственно), а V равно 560 литрам.

Теперь мы можем вычислить количество молей водорода:

n(H2) = (1 атмосфера * 560 литров) / (0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К).

После подсчета этого выражения получаем:

n(H2) ≈ 24,5 моль.

Исходя из соотношения 1 моль CaH2 = 2 моля H2, мы можем определить, сколько моль гидрида кальция (CaH2) требуется:

n(CaH2) = 24,5 моль H2 / 2 ≈ 12,25 моль.

Чтобы вычислить массу гидрида кальция, мы используем его молярную массу. Молярная масса CaH2 равна сумме атомных масс кальция (Ca) и водорода (H):

М(CaH2) = М(Ca) + 2 * М(H),

где М(Ca) = 40,08 г/моль и М(H) = 1,01 г/моль.

Подставляя значения, получаем:

М(CaH2) = 40,08 г/моль + 2 * 1,01 г/моль = 42,1 г/моль.

И, наконец, мы можем вычислить массу гидрида кальция:

Масса(CaH2) = 12,25 моль * 42,1 г/моль ≈ 513,3 г.

Таким образом, для производства 560 литров водорода (нормальные условия) в результате реакции с водой, требуется примерно 513,3 г гидрида кальция.