Какое количество литров (нормальных условий) кислорода сможет прореагировать с 0,24 моль цинка? Предоставь результат

Для решения данной задачи, нам потребуется знать стехиометрическое соотношение между реагентами в химической реакции, а именно уравнение реакции между цинком и кислородом.

Уравнение реакции между цинком (Zn) и кислородом (O2) можно записать следующим образом:

\[2Zn + O2 \rightarrow 2ZnO\]

Из уравнения видно, что 2 моли цинка реагируют с 1 молью кислорода для образования 2 моль цинкоксида (ZnO). Теперь мы можем использовать это соотношение для решения задачи.

У нас дано 0,24 моль цинка. Согласно уравнению реакции, для образования 2 моль цинкоксида потребуется 1 моль кислорода. Таким образом, чтобы определить количество кислорода, реагирующего с 0,24 моль цинка, мы должны пропорционально сократить мольные значения.

\[\frac{{0,24 \, \text{{моль цинка}}}}{{2 \, \text{{моль цинка}}}} = \frac{{x \, \text{{моль кислорода}}}}{{1 \, \text{{моль кислорода}}}}\]

Решая эту пропорцию, мы получаем:

\[x = \frac{{0,24 \, \text{{моль цинка}}}}{{2 \, \text{{моль цинка}}}} \times 1 \, \text{{моль кислорода}}\]

Выполняя расчет, мы получаем:

\[x = 0,12 \, \text{{моль кислорода}}\]

Теперь нам нужно перевести это значение в литры. Для этого мы воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона, которое связывает количество вещества, давление, объем и температуру газов.

\[PV = nRT\]

Где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/моль·К) и T - абсолютная температура.

Мы знаем количество вещества (0,12 моль кислорода), поэтому нам нужно найти объем (V). Так как для реакции в задаче указаны нормальные условия (0 °C и 1 атм), мы можем использовать следующие значения:

P = 1 атм
T = 273 К

Подставляя значения в уравнение Менделеева-Клапейрона, получаем:

\[1 \, \text{{атм}} \times V = 0,12 \, \text{{моль кислорода}} \times 0,0821 \, \text{{л·атм/моль·К}} \times 273 \, \text{{К}}\]

Раскрывая скобки и решая уравнение, мы получаем:

\[V = \frac{{0,12 \, \text{{моль кислорода}} \times 0,0821 \, \text{{л·атм/моль·К}} \times 273 \, \text{{К}}}}{{1 \, \text{{атм}}}}\]

Выполняя расчет, мы получаем:

\[V \approx 2,876 \, \text{{литра кислорода}}\]

Округляя значение до трех знаков после запятой, получаем:


\[V \approx 2,876 \, \text{{л}}\]

Таким образом, количество кислорода, которое сможет прореагировать с 0,24 моль цинка, составляет приблизительно 2,876 литра (нормальных условий).