Вопрос школьника
Залізо кількістю речовини 2 моль повністю розчинили в сульфатній кислоті. Обчисліть масу і кількість речовини кислоти, що прореагувала. Який об’єм газу виділився?
Ответ от учителя
Для розв’язання цієї задачі необхідно використати рівняння реакції між залізом та сульфатною кислотою:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
За рівнянням видно, що одна моль заліза реагує з однією моллю сульфатної кислоти. Отже, якщо ми маємо 2 молі заліза, то нам потрібно 2 молі сульфатної кислоти.
Щоб обчислити масу кислоти, що прореагувала, необхідно знати її молярну масу. Молярна маса сульфатної кислоти (H2SO4) дорівнює 98 г/моль. Отже, маса кислоти, що прореагувала, дорівнює:
2 моль H2SO4 × 98 г/моль = 196 г
Тепер, щоб обчислити об’єм газу, що виділився, необхідно використати закон Гей-Люссака, який стверджує, що об’єм газу, що виділився, пропорційний кількості речовини, що реагує. Отже, ми можемо використати наступну формулу:
V = nRT/P
де V — об’єм газу (у літрах), n — кількість речовини (у молях), R — універсальна газова стала (0,0821 л·атм/моль·К), T — температура (у Кельвінах), P — тиск (у атмосферах).
Для нашої реакції ми можемо використати тиск атмосферного повітря (1 атм) та кімнатну температуру (298 К). Отже, формула стає:
V = 2 моль × 0,0821 л·атм/моль·К × 298 К / 1 атм = 48,8 л
Отже, об’єм газу, що виділився, дорівнює 48,8 л.
