Сколько водорода нужно для получения 10 литров хлороводорода?

Хлороводород (HCl) образуется при реакции между молекулой водорода (H2) и молекулой хлора (Cl2) по следующему уравнению реакции:

\[H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl\]

Из уравнения видно, что 1 молекула водорода соединяется с 1 молекулой хлора и образует 2 молекулы хлороводорода.

Объем газа можно связать с количеством частиц газа с помощью уравнения идеального газа:

\[V = n \cdot V_m\]

Где:
V - объем газа,
n - количество молей газа,
Vm - молярный объем газа при стандартных условиях (22,4 л/моль).

Для нахождения количества молей водорода, необходимого для получения 10 литров хлороводорода, нужно рассмотреть соотношение между молями водорода и молями хлороводорода в реакции.

Из уравнения выше видно, что 1 молекула водорода (H2) дает 2 молекулы хлороводорода (2HCl). Следовательно, соотношение между количеством молей водорода и количеством молей хлороводорода равно 1:2.

Теперь можем решить задачу:

1. Найдем количество молей хлороводорода в 10 литрах:
\[n_{HCl} = \frac{V_{HCl}}{V_m}\]
\[n_{HCl} = \frac{10\,л}{22,4\,л/моль}\]
\[n_{HCl} \approx 0,446\,моль\]

2. Раз соотношение между водородом и хлороводородом равно 1:2, то количество молей водорода будет вдвое больше количества молей хлороводорода:
\[n_{H_2} = 2 \cdot n_{HCl}\]
\[n_{H_2} = 2 \cdot 0,446\,моль\]
\[n_{H_2} \approx 0,892\,моль\]

3. Найдем объем водорода, исходя из найденного количества молей:
\[V_{H_2} = n_{H_2} \cdot V_m\]
\[V_{H_2} = 0,892\,моль \cdot 22,4\,л/моль\]
\[V_{H_2} \approx 19,98\,л\]

Таким образом, для получения 10 литров хлороводорода потребуется около 0,892 моль водорода. Рассчитанный объем водорода составляет примерно 19,98 литров.