Сколько цинка необходимо, чтобы реагировать с избытком соляной кислоты и получить 11,2 литра водорода?

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо учесть реакцию, которая происходит между цинком и соляной кислотой. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\]

Мы видим, что одна молекула цинка реагирует с двумя молекулами соляной кислоты, образуя одну молекулу хлорида цинка и одну молекулу водорода.

Теперь давайте посмотрим на объемы водорода и считаем, сколько молей водорода соответствует заданному объему. Объем водорода, который равен 11,2 литра, можно преобразовать в моль, используя уравнение идеального газа:

\[PV = nRT\]

Где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

В данной задаче мы рассматриваем реакцию при нормальных условиях, температура и давление равны 25 °C и 1 атм соответственно, и газ считаем идеальным, поэтому универсальная газовая постоянная \(R\) равна 0,0821 атм·л/(моль·К).

Теперь давайте перейдем к расчетам. Из уравнения идеального газа:

\[PV = nRT\]

Мы знаем объем водорода (\(V\)) равный 11,2 литра и давление (\(P\)) равное 1 атмосфере (так как реакция происходит при нормальных условиях), универсальную газовую постоянную (\(R\)) примем за 0,0821 атм·л/(моль·К), а температуру (\(T\)) за 25 °C, что эквивалентно 298 K. Наша цель - вычислить количество молей водорода (\(n\)).

\[11,2 \cdot 1 = n \cdot 0,0821 \cdot 298\]

Давайте теперь решим это уравнение:

\[n = \frac{{11,2 \cdot 1}}{{0,0821 \cdot 298}}\]