Яка масова частка чистого металу у результаті взаємодії 25 г кальцію з достатньою кількістю етанолу, в результаті якої

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать знания из области химии. Давайте пошагово разберемся.

Шаг 1: Запишем реакцию

В данной задаче мы имеем реакцию между кальцием (Ca) и этиловым спиртом (этанолом) (С2Н5ОН), что приводит к образованию водорода (Н2) и бикарбоната кальция (Ca(HCO3)2).

Реакция может быть записана следующим образом:

\[ 2Ca + C2H5OH \to Ca(HCO3)2 + H2 \]

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества

Масса первоначально заданного кальция равна 25 г. Чтобы найти количество вещества этого металла (в молях), мы должны разделить массу на его молярную массу. Mолярная масса кальция равна 40,08 г/моль.

Таким образом, количество вещества кальция можно рассчитать следующим образом:

\[ n(Ca) = \frac{m(Ca)}{M(Ca)} = \frac{25 \, \text{г}}{40,08 \, \text{г/моль}} \]

Шаг 3: Найдем соотношение между кальцием и водородом

На основе уравнения реакции, мы видим, что каждые 2 моль кальция образуют 1 моль водорода. Это соотношение основано на коэффициентах перед реагентами и продуктами в химическом уравнении.

Таким образом, мы можем выразить количество молей водорода следующим образом:

\[ n(H2) = \frac{1}{2} \cdot n(Ca) \]

Шаг 4: Найдем объем водорода

Мы знаем, что объем водорода равен 11,2 литра. Таким образом, мы можем выразить количество молей водорода, используя уравнение состояния идеального газа - \[V = n \cdot R \cdot T\], где R - универсальная газовая постоянная, а T - температура в Кельвинах (мы можем считать ее комнатной температурой, около 298 К).

\[ n(H2) = \frac{V(H2)}{R \cdot T} = \frac{11,2 \, \text{л}}{0,0821 \, \text{л/моль} \cdot 298 \, \text{К}} \]

Шаг 5: Найдем количество молей кальция

Мы уже выразили количество молей водорода, которое получается в результате реакции. Теперь, используя соотношение, определяемое коэффициентами перед реагентами и продуктами в уравнении реакции, мы можем найти количество молей кальция.

\[ n(Ca) = 2 \cdot n(H2) \]

Шаг 6: Вычислим массовую долю кальция

Чтобы найти массовую долю, нам нужно знать общую массу системы после процесса и массу кальция.

Общая масса системы равна сумме масс кальция и водорода.

Масса кальция равна:

\[ m(Ca) = n(Ca) \cdot M(Ca) = n(Ca) \cdot 40,08 \, \text{г/моль} \]

Шаг 7: Наконец, найдем массовую долю кальция:

\[ \text{Массовая доля Ca} = \frac{m(Ca)}{\text{общая масса системы}} = \frac{m(Ca)}{m(Ca) + m(H2)} \]

Массу водорода мы можем найти, зная количество молей и его молярную массу (2 г/моль).

Теперь, когда мы выполним все необходимые вычисления, мы сможем найти ответ на задачу. Пожалуйста, подождите некоторое время, пока я выполню вычисления.