Какой объем газа получен при взаимодействии 5 литров фтора с 3.6 граммами воды, если практический выход составил 80%?

Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать стехиометрию, или соотношение между реагентами и продуктами реакции.

Сначала определим уравнение реакции между фтором и водой. В данном случае, фтор реагирует с водой, образуя водород фторид и кислород:
$$F_2+2H_{2}O\to 4HF+O_2$$

Теперь посмотрим на соотношение между фтором и водой в уравнении реакции. Из уравнения видно, что для каждых 2 молекул воды требуется 1 молекула фтора.

Поскольку практический выход составил 80%, мы можем использовать это значение для определения фактического количества фтора, которое будет задействовано в реакции.

Поделим 80% на 100% и умножим на количество фтора, оригинально указанное в задаче 5 литров (предполагая, что это объем газа):
$5\cdot \frac{80}{100}=4$ литра фтора.

Теперь мы можем использовать полученное значение, чтобы определить количество молекул фтора. Один литр газа состоит из $6.022\times {10}^{23}$ молекул (это число называется постоянной Авогадро).

Количество молекул фтора:
$4\cdot 6.022\times {10}^{23}=2.409\times {10}^{24}$ молекул.

Затем рассмотрим соотношение между фтором и водородом в уравнении реакции. Мы знаем, что для каждых 2 молекул воды требуется 4 молекулы HF.

Теперь нам нужно определить, сколько молекул HF образуется. Так как одна молекула HF состоит из одной молекулы фтора и одной молекулы воды, мы можем просто удвоить количество молекул HF.

Количество молекул HF:
$2.409\times {10}^{24}\cdot 2=4.818\times {10}^{24}$ молекул.

Теперь, чтобы вычислить объем газа HF, который образуется при реакции, мы должны знать количество газа в одной молекуле.

Масса HF равна $20.006г/моль$, поэтому масса $4.818\times {10}^{24}$ молекул:
$4.818\times {10}^{24}\cdot 20.006г/моль=96.387г$.

Поскольку мы знаем массу и хотим найти объем, мы должны использовать уравнение состояния идеального газа: $P\cdot V=n\cdot R\cdot T$.

В задаче не указано давление или температура, поэтому мы не можем непосредственно вычислить объем газа HF. Вместо этого мы можем использовать отношение между объемом и количеством вещества газов.

Количество моль HF составляет $96.387г$ / $20.006г/моль$, что равно $4.818моль$.

Поскольку мы знаем, что для каждых 4 молекул HF образуется 1 моль HF, мы можем применить это соотношение к $4.818моль$ HF:

$\frac{4.818мольHF}{4мольHF}=1.2045мольHF$.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы вычислить объем газа HF. Предположим, что давление и температура остаются постоянными. А также, что $R=0.0821\frac{л\cdot атм}{моль\cdot К}$.

$P\cdot V=n\cdot R\cdot T$

Отсюда мы можем выразить объем газа HF:

$V=\frac{n\cdot R\cdot T}{P}$

Поскольку нам не даны значения давления и температуры, мы не можем вычислить точный объем газа HF. Однако, эта формула позволяет определить, что объем газа пропорционален количеству вещества газа, под условием постоянного давления и температуры.

Вот такой подробный и обстоятельный ответ для вас, но учтите, что без точных значений давления и температуры, мы не можем вычислить конкретный объем газа HF.