Сколько моль эквивалентов металла было использовано в реакции с кислотой, если было выделено 5,6 литра водорода

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые химические знания о молях и эквивалентах.

Сначала, давайте установим уравнение реакции между металлом и кислотой. Обозначим металл как M и кислоту как HCl (хлороводородная кислота). Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

\[M + HCl \rightarrow MCl + \frac{1}{2}H_2\]

Из уравнения видно, что 1 моль металла реагирует с 2 молями хлороводородной кислоты и образует 1 моль хлорида металла (MCl) и 0,5 моля водорода (H2).

Далее, нам нужно понять, какое количество указанных веществ есть в 5,6 литрах водорода при стандартных условиях. Для этого мы воспользуемся уравнением состояния газов (уравнением Клапейрона):

\[PV = nRT\]

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

Условия стандартной температуры и давления (STP) подразумевают, что давление составляет 1 атмосферу (101,325 Па) и температура равна 273,15 Кельвина.

Таким образом, мы можем перейти от объема водорода к количеству вещества водорода, используя уравнение состояния газов:

\[n(H_2) = \frac{PV}{RT}\]

Подставим известные значения: P = 1 атмосфера, V = 5,6 литров (подразумевая при этом, что объем указан при условиях STP), R = 0,0821 атм⋅л/моль⋅К (универсальная газовая постоянная) и T = 273,15 Кельвина:

\[n(H_2) = \frac{(1\textrm{ атмосфера}) \times (5,6\textrm{ литров})}{(0,0821\textrm{ атм⋅л/моль⋅K}) \times (273,15\textrm{ Кельвина})}\]

Рассчитаем это выражение:

\[n(H_2) \approx 0,229\] моль

Отсюда мы видим, что в данной задаче было использовано около 0,229 моль водорода.

В уравнении реакции говорится, что 1 моль металла реагирует с 0,5 молью водорода. Таким образом, количество моль металла будет вдвое больше количества моль водорода:

\[n(M) = 2 \times n(H_2) \approx 2 \times 0,229 \approx 0,458\] моль

Итак, в реакции было использовано примерно 0,458 моль эквивалентов металла.

Надеюсь, объяснение было понятным! Если у вас есть еще вопросы по этой или другим темам, пожалуйста, спрашивайте!