Какой объем водорода образуется при взаимодействии 8,1 г алюминия со серной кислотой?

Для того чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать молярные массы алюминия (Al) и серной кислоты (H2SO4). Затем мы можем использовать химическое уравнение реакции между алюминием и серной кислотой, чтобы определить стехиометрию (отношение между реагентами и продуктами) реакции и, следовательно, количество объема водорода, образующегося в результате.

Молярная масса алюминия (Al) равна приблизительно 26,98 г/моль, а молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна приблизительно 98,09 г/моль.

Запишем химическое уравнение реакции между алюминием и серной кислотой:

\[2Al + 3H2SO4 \rightarrow Al2(SO4)3 + 3H2\]

Согласно данному уравнению, одна моль алюминия (Al) реагирует с тремя молями серной кислоты (H2SO4), образуя две моли алюминиевого сульфата (Al2(SO4)3) и три моля водорода (H2).

Теперь рассчитаем количество вещества алюминия (Al), используя формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.

Для алюминия (Al):

\[n_{Al} = \frac{8,1 \, г}{26,98 \, г/моль} \approx 0,3 \, моль\]

Так как стехиометрическое соотношение между алюминием и водородом в реакции равно 2:3, то количество вещества водорода (H2), которое образуется, можно рассчитать следующим образом:

\[n_{H2} = \frac{3}{2} \cdot n_{Al}\]

\[n_{H2} = \frac{3}{2} \cdot 0,3 \, моль = 0,45 \, моль\]

Теперь, чтобы рассчитать объем водорода (H2), воспользуемся формулой идеального газа:

\[V = n \cdot V_0\]

где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество вещества газа, \(V_0\) - молярный объем газа при нормальных условиях, равный приблизительно 22,4 л/моль.

Для водорода (H2):

\[V_{H2} = 0,45 \, моль \cdot 22,4 \, л/моль \approx 10,08 \, л\]

Таким образом, при взаимодействии 8,1 г алюминия со серной кислотой образуется примерно 10,08 л водорода.