Какое количество теплоты выделилось при взаимодействии 21 г гидрида кальция с водой?

Конечно! Давайте решим эту задачу пошагово.

В данной задаче мы должны найти количество выделившейся теплоты при взаимодействии 21 г гидрида кальция с водой.

Шаг 1: Запишем уравнение реакции, чтобы понять, как гидрид кальция и вода взаимодействуют. Уравнение реакции имеет вид:

\[ CaH_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + 2H_2 \]

Шаг 2: Посчитаем молярную массу гидрида кальция (CaH_2) и воды (H_2O). Молярная масса гидрида кальция равна 42,1 г/моль (40,1 г/моль для атомного и 2,0 г/моль для водородного) и молярная масса воды равна 18,0 г/моль (2,0 г/моль для атомного водорода и 16,0 г/моль для атомного кислорода).

Шаг 3: Рассчитаем количество молей гидрида кальция и воды, используя полученные молярные массы. Для этого мы должны разделить массу вещества на его молярную массу.

Количество молей гидрида кальция:
\[ n(CaH_2) = \frac{m}{M(CaH_2)} = \frac{21 \ г}{42,1 \ г/моль} \approx 0,5 \ моль \]

Количество молей воды:
\[ n(H_2O) = \frac{m}{M(H_2O)} = \frac{21 \ г}{18,0 \ г/моль} \approx 1,2 \ моль \]

Шаг 4: Из уравнения реакции видно, что для образования 1 моля гидроксида кальция (Ca(OH)_2) выделяется 1 моль водорода (H_2). Таким образом, мы можем заключить, что при данной реакции выделяется столько же молей водорода, сколько образуется молей гидроксида кальция.

Количество молей гидроксида кальция:
\[ n(Ca(OH)_2) = n(H_2) = 0,5 \ моль \]

Шаг 5: Теперь рассчитаем количество выделившейся теплоты, используя тепловой эффект реакции и молярную энтальпию образования гидроксида кальция (\( \Delta H_f = - 635 \ кДж/моль \)):

Количество выделившейся теплоты:
\[ Q = \Delta H_f \times n(Ca(OH)_2) \]

\[ Q = - 635 \ кДж/моль \times 0,5 \ моль \approx - 318 \ кДж \]

Ответ: Количество теплоты, выделившейся при взаимодействии 21 г гидрида кальция с водой, примерно равно -318 кило Дж. Здесь знак минус указывает на то, что реакция является экзотермической и выделяет теплоту.