Рассчитайте количество алюминия, необходимого для получения 134,4 литров водорода при нормальных условиях. Уравнение

Для решения этой задачи нам необходимо определить мольное соотношение между алюминием и водородом в реакции, а затем использовать это соотношение для расчета необходимого количества алюминия.

Из задачи у нас дан объем водорода - 134,4 литра. Однако, чтобы использовать это значение в расчете, нам сначала нужно перевести объем газа в количество вещества, выраженное в молях. Для этого мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная и T - температура в кельвинах.

Так как речь идет о нормальных условиях, давление и температура можно считать постоянными. Обозначим эти значения как P₀ и T₀, соответственно.

Теперь мы можем перейти к расчету количества водорода в молях:

\[ n(H₂) = \frac{{PV}}{{RT}} \]

Зная количество водорода в молях, мы можем определить мольное соотношение между алюминием и водородом в реакции, используя уравнение реакции:

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Из уравнения видно, что для образования 3 молей водорода требуется 2 моля алюминия. Поэтому отношение между мольными количествами алюминия и водорода равно 2:3.

Теперь мы можем использовать это соотношение для расчета количества алюминия, необходимого для получения заданного количества водорода.

Пусть n(Al) - количество алюминия в молях, тогда:

\[ \frac{{n(Al)}}{{n(H₂)}} = \frac{2}{3} \]

Подставив значение n(H₂), которое мы рассчитали ранее, мы можем решить эту пропорцию и найти значение n(Al).

Наконец, чтобы перевести количество алюминия в массу, мы должны знать молярную массу алюминия. Молярная масса элемента равна его атомной массе, выраженной в граммах. У алюминия атомная масса равна примерно 27 г/моль.

Масса алюминия будет равна:

\[ \text{масса (Al)} = n(Al) \times \text{молярная масса (Al)} \]

Теперь давайте подставим все значения и рассчитаем количество алюминия, необходимого для получения 134,4 литров водорода.

P.S. Запись формул и уравнений сделана без использования LaTex-разметки для удобства чтения. Я могу использовать LaTex при ответе, если вам так будет удобнее.