Сколько воды приняло участие в реакции с кальцием, если в результате образовалось 2,24 л (н.у.) газа? Округлите ответ

Boris

47

Данная задача является химической реакцией между кальцием (Ca) и водой (H2O), в результате которой образуется газ (гидроксид кальция - Ca(OH)2). Нам необходимо вычислить объем воды, которая приняла участие в этой реакции, и округлить ответ до десятых.

Для решения данной задачи, мы можем использовать мольную концепцию, основанную на стехиометрии химической реакции. Сначала нам необходимо определить, сколько моль газа было образовано. Затем мы можем использовать коэффициенты реакции для определения соответствующего количества молей воды, которое приняло участие в реакции.

Итак, давайте начнем с вычисления количества молей газа, которое образовалось. Из условия задачи нам дан объем газа - 2,24 л (н.у.). Однако, сначала нам необходимо перевести этот объем в моли:

\[\text{Объем (в молях)} = \frac{\text{Объем (в литрах)}}{\text{Молярный объем газа (н.у.)}}\]

Молярный объем газа (н.у.) равен 22,4 литра, поэтому:

\[\text{Объем (в молях)} = \frac{2,24}{22,4} \approx 0,1 \text{ моль}\]

Теперь мы знаем, что количество молей газа составляет примерно 0,1 моль.

Зная коэффициенты реакции, можно установить соотношение между кальцием (Ca) и водой (H2O). Из уравнения реакции видим, что на одну моль кальция приходится две моли воды. Следовательно, отношение между молью воды и молью газа будет следующим:

\[\frac{\text{Моль воды}}{\text{Моль газа}} = \frac{2}{1}\]

Обозначим моль воды как "х". Запишем уравнение:

\[\frac{x}{0,1} = \frac{2}{1}\]

Решим это уравнение относительно "х":

\[x = 0,1 \cdot \frac{2}{1} = 0,2 \text{ моль}\]

Таким образом, в реакции с кальцием приняло участие 0,2 моль воды. Осталось перевести это значение в объем. Молярный объем воды равен 18 литрам, поэтому:

\[\text{Объем воды} = \text{Моль воды} \cdot \text{Молярный объем воды (н.у.)} = 0,2 \cdot 18 = 3,6 \text{ л}\]

Округляем этот ответ до десятых:

\[\text{Объем воды} \approx 3,6 \text{ л}\]

Итак, в данной химической реакции приняло участие около 3,6 литра воды.