Сколько объема водорода будет образовано в результате реакции 72 граммов 10% раствора соляной кислоты HCl?

Георгий

60

Для решения этой задачи, нам необходимо учесть несколько факторов. Давайте начнем с пояснения самой реакции.

Реакция между соляной кислотой (HCl) и металлом, таким как цинк (Zn), является редокс-реакцией. В данной реакции цинк выступает в роли восстановителя, а ион водорода (H+) из соляной кислоты действует как окислитель.

Уравнение реакции между соляной кислотой и цинком выглядит следующим образом:

\[Zn + 2HCl \to ZnCl_2 + H_2\]

Из уравнения видно, что 1 моль цинка соответствует образованию 1 моля водорода.

Теперь обратимся к данным в задаче. Нам дано, что мы имеем 10% раствор соляной кислоты массой 72 грамма. Значит, 10% раствор содержит 10 граммов соляной кислоты, так как процент удельной массы соляной кислоты в растворе равен 10%.

Теперь мы должны рассчитать количество молей соляной кислоты, используя ее молярную массу и массу, которая дана в задаче.

Молярная масса соляной кислоты (HCl) составляет примерно 36.5 г/моль.

Для нахождения количества молей соляной кислоты, мы должны поделить массу соляной кислоты на ее молярную массу:

\[\text{Молярная масса HCl} = 36.5 \, \text{г/моль}\]
\[\text{Масса соляной кислоты (HCl)} = 10 \, \text{г}\]
\[\text{Количество молей HCl} = \frac{\text{Масса HCl}}{\text{Молярная масса HCl}}\]
\[\text{Количество молей HCl} = \frac{10 \, \text{г}}{36.5 \, \text{г/моль}}\]

Произведя вычисления, получим:

\[\text{Количество молей HCl} \approx 0.274 \, \text{моль}\]

В данном случае, каждая моль соляной кислоты соответствует образованию 1 моля водорода.

Теперь мы можем рассчитать количество молей водорода, образовавшегося в результате данной реакции.

\[\text{Количество молей водорода} = \text{Количество молей HCl}\]

\[\text{Количество молей водорода} = 0.274 \, \text{моль}\]

Так как 1 моль газа занимает 22.4 литра, мы можем рассчитать объем водорода в литрах, используя полученное количество молей водорода:

\[\text{Объем водорода} = \text{Количество молей водорода} \times 22.4 \, \text{л/моль}\]

\[\text{Объем водорода} = 0.274 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль}\]

Произведя вычисления, получим:

\[\text{Объем водорода} \approx 6.13 \, \text{литров}\]

Таким образом, в результате реакции 72 граммов 10% раствора соляной кислоты будет образовано примерно 6.13 литров водорода.