Какой будет объем (н.у) газа после реакции 7,8 г калия с 112,5 мл 95% этанола (плотность 0,8 г/см^3)?

Для решения данной задачи, нам необходимо воспользоваться химическими уравнениями и знаниями о законе сохранения массы.

Шаг 1: Найдем количество вещества калия (K), используя его молярную массу. Молярная масса калия равна 39 г/моль.

\[
n_{\text{K}} = \frac{{m_{\text{K}}}}{{M_{\text{K}}}} = \frac{{7,8}}{{39}} = 0,2 \, \text{моль}
\]

Шаг 2: Теперь найдем количество вещества этанола (C2H5OH), исходя из его объема и плотности. Формула этанола указывает, что он содержит 2 атома углерода, 6 атомов водорода и 1 атом кислорода, что составляет общую молярную массу 46 г/моль.

Сначала, переведем объем этанола из миллилитров в кубические сантиметры (см³):

\[
V_{\text{этанола}} = 112,5 \, \text{мл} = 112,5 \, \text{см³}
\]

Затем, найдем массу этанола, используя его плотность:

\[
m_{\text{этанола}} = V_{\text{этанола}} \times \text{плотность} = 112,5 \times 0,8 = 90 \, \text{г}
\]

Теперь, найдем количество вещества этанола (C2H5OH):

\[
n_{\text{этанола}} = \frac{{m_{\text{этанола}}}}{{M_{\text{этанола}}}} = \frac{{90}}{{46}} = 1,96 \, \text{моль}
\]

Шаг 3: Рассмотрим уравнение реакции между калием и этанолом:

\[
2\text{К} + \text{C2H5OH} \rightarrow 2\text{КOH} + \text{CH4} + \text{H2}
\]

Из уравнения видно, что стехиометрическое соотношение между калием и этанолом составляет 2:1. Это значит, что 1 моль калия реагирует с 0,5 молью этанола.

Шаг 4: Определим, кто является ограничивающим реагентом. Для этого сравним количество вещества калия и этанола, и выберем меньшее значение. В данном случае, у нас 0,2 моль калия и 1,96 моль этанола. Следовательно, калий является ограничивающим реагентом.

Шаг 5: Рассчитаем количество вещества газов, образующихся в результате реакции. Стоит отметить, что степень диссоциации этанола довольно низкая, поэтому мы считаем, что вся масса этанола превращается в газообразные продукты.

В соответствии со стехиометрическим соотношением, каждые 2 моля калия дают 1 моль газа (КОН, СН4 и Н2). Таким образом, в реакции образуется 0,1 моль газа.

Шаг 6: Найдем объем газа, используя идеальный газовый закон. При нормальных условиях (температура = 0 °C, давление = 1 атм), 1 моль любого идеального газа занимает объем 22,4 литра.

\[
V_{\text{газа}} = n_{\text{газа}} \times V_{\text{мольный}} = 0,1 \times 22,4 = 2,24 \, \text{л}
\]

Итак, после реакции объем газа составит 2,24 литра (н.у).