Сколько объема водорода (при нормальных условиях) выделится при взаимодействии кальция с водой, если образуется

Валера

43

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо знать реакцию между кальцием и водой. Реакция протекает по следующему уравнению:

\[2Ca + 2H_2O \rightarrow 2Ca(OH)_2 + H_2\]

Из данного уравнения следует, что при взаимодействии 1 моль кальция (Ca) с 1 молью воды (H2O) образуется 1 моль гидроксида кальция (Ca(OH)2) и освобождается 1 моль водорода (H2).

Теперь нам нужно рассчитать количество вещества гидроксида кальция, образующегося при взаимодействии с кальцием. Для этого воспользуемся молярной массой гидроксида кальция, которая равна 74 г/моль.

Молярная масса вычисляется путем сложения атомных масс всех элементов, входящих в молекулу в соответствии с их коэффициентами. В молекуле гидроксида кальция (Ca(OH)2) имеется 1 атом кальция (Ca) с молярной массой 40 г/моль, 2 атома кислорода (O) с молярной массой 16 г/моль каждый и 2 атома водорода (H) с молярной массой 1 г/моль каждый.

Теперь мы можем рассчитать количество вещества гидроксида кальция:

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

где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса.

Расчет будет следующим:

\[n = \frac{3,9 \, г}{74 \, г/моль} = 0,0527 \, моль\]

Таким образом, образуется 0,0527 моль гидроксида кальция.

Теперь, исходя из уравнения реакции, мы знаем, что при образовании 1 моля гидроксида кальция выделяется 1 моль водорода. Следовательно, при образовании 0,0527 моль гидроксида кальция выделится такое же количество водорода.

Таким образом, количество воздуха водорода, выделившегося при взаимодействии кальция с водой, равно 0,0527 моль.

Так как у нас есть количество вещества в молях, мы можем рассчитать его объем при нормальных условиях.

Объем газа можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа:

\[V = n \cdot V_m\]

где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество вещества в молях и \(V_m\) - молярный объем газа при стандартных условиях, который составляет около 22,4 л/моль.

Расчет будет следующим:

\[V = 0,0527 \, моль \cdot 22,4 \, л/моль = 1,18 \, л\]

Таким образом, при взаимодействии кальция с водой при нормальных условиях выделится приблизительно 1,18 литра водорода.