Яким чином можна визначити масову частку чистого металу в результаті реакції, де 25 г кальцію з етанолом утворилося

Morskoy_Kapitan

21

Для решения данной задачи необходимо использовать знания о законе сохранения массы и пропорциональности в реакции. Чтобы определить массовую долю чистого металла в результате реакции, мы должны сначала определить массу образовавшегося гидрогена.

1. Найдем количество вещества гидрогена. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
\(Ca + 2C_2H_5OH → Ca(OH)_2 + C_2H_5OH_2\)
В данном уравнении видно, что каждая молекула кальция реагирует с двумя молекулами этилового спирта и образует гидроксид кальция и молекулу воды. Таким образом, отношение между количествами веществ кальция и гидрогена будет 1:1.
Известно, что 11,2 л газа при н.у. равны 1 моль, поэтому количество вещества \(n_{H_2}\) гидрогена можно найти, используя идеальный газовый закон:
\(V = n \cdot V_m\),
где \(V_m\) - молярный объем газа при н.у. (22,4 л/моль).
Тогда \(n_{H_2} = \frac{{11,2 \, л}}{{22,4 \, л/моль}} = 0,5 \, моль\).

2. Найдем массу образовавшегося гидрогена. Для этого воспользуемся молярной массой \(M_{H_2}\) гидрогена, которая равна 2,016 г/моль.
Тогда массу гидрогена \(m_{H_2}\) можно найти, используя следующую формулу:
\(m_{H_2} = n_{H_2} \cdot M_{H_2} = 0,5 \, моль \cdot 2,016 \, г/моль = 1,008 \, г\).

3. Наконец, найдем массовую долю чистого металла. Для этого нужно знать массу исходного металла кальция \(m_{Ca}\).
Из условия задачи известно, что \(m_{Ca} = 25 \, г\).
Тогда массовую долю чистого металла можно определить по формуле:
\(x = \frac{{m_{Ca}}}{{m_{Ca} + m_{H_2}}} \times 100\% = \frac{{25 \, г}}{{25 \, г + 1,008 \, г}} \times 100\% \approx 96,1\%\).

Таким образом, массовая доля чистого металла в результате реакции составляет около 96,1%.