Який обсяг водню (н. у.) буде синтезований при реакції речовини з атомним номером 13 з 39,2 г сульфатної кислоти?

  • 59
Який обсяг водню (н. у.) буде синтезований при реакції речовини з атомним номером 13 з 39,2 г сульфатної кислоти? Зазначте тип зв"язку в формулах реагентів реакції. Прогнозуйте їх фізичні властивості.
Evgenyevna
1
Для розв"язання даної задачі нам необхідно визначити обсяг водню, який буде синтезований при реакції речовини з атомним номером 13 з 39,2 г сульфатної кислоти.

1. Спочатку знайдемо мольну масу сульфатної кислоти \(H_2SO_4\):
\[M(H_2SO_4) = M(H) \times 2 + M(S) + M(O) \times 4\]
\[M(H_2SO_4) = 1 \times 2 + 32 + 16 \times 4 = 2 + 32 + 64 = 98 \, г/моль\]

2. Тепер визначимо кількість молей сульфатної кислоти ( \(H_2SO_4\) ) у зразку масою 39,2 г:
\[n(H_2SO_4) = \frac{m}{M} = \frac{39,2}{98} = 0,4 \, моль\]

3. Далі, з формули реакції, відомо, що речовина з атомним номером 13 взаємодіє з сульфатною кислотою з наступною утворенням водню та інших продуктів.
Виразимо кількість молей водню, який буде утворений у реакції залежно від кількості молей сульфатної кислоти:
\[2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\]
За реакцією видно, що 3 молі водню утворюються з 3 моль сульфатної кислоти. Тому для нашого випадку, кількість молей водню буде така ж, як і кількість моль сульфатної кислоти:
\[n(H_2) = 0,4 \, моль\]

4. Тепер переведемо молі водню у об"єм. Відомо, що за н. у. 1 моль водню займає об"єм 22,4 л. Тому для нашого випадку:
\[V(H_2) = n \times V_{molar} = 0,4 \times 22,4 = 8,96 \, л\]

Отже, обсяг водню, що буде синтезований при реакції, складе 8,96 л.

Щодо типу зв"язку в формулах реагентів реакції: зв"язок 2Аl - 3H утворюється за рахунок іонної взаємодії, внаслідок чого обидва атоми добре знаходяться у реагентах.

Щодо фізичних властивостей водню: водень є безбарвним, беззапаховим газом, що добре розчиняється у воді та матеріалах, таких як метали. Він має невисоку щільність та низьку температуру кипіння та плавлення.