Яким буде масовий вміст цинку в суміші, якщо 20 г цинку взаємодіяли з розчином хлоридної кислоти, і в результаті

Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон Дальтона о суммарном давлении газов.

Для начала рассчитаем количество вещества (\(n_1\)) цинка, взаимодействующего с раствором хлоридной кислоты. Для этого воспользуемся формулой стехиометрии:

\[n_1 = \frac{m}{M_1}\]

где:
\(m\) - масса цинка, равная 20 г,
\(M_1\) - молярная масса цинка.

Молярная масса цинка равна 65,38 г/моль, поэтому подставляем данные в формулу:

\[n_1 = \frac{20}{65,38}\]

Теперь найдем количество вещества (\(n_2\)) газа, выделенного в результате реакции. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:

\[V = \frac{nRT}{P}\]

где:
\(V\) - объем газа, равный 2,24 л,
\(n\) - количество вещества газа,
\(R\) - универсальная газовая постоянная, равная 0,0821 л*атм/(моль*К),
\(T\) - температура, в данной задаче она не указана, поэтому для упрощения рассмотрим стандартную температуру 273 К (0 °C),
\(P\) - давление газа, которое также не указано, поэтому тоже для упрощения рассмотрим стандартное давление 1 атмосфера.

Подставим все данные в формулу:

\[n_2 = \frac{PV}{RT}\]

Поскольку \(n_1\) и \(n_2\) относятся к одному и тому же реакционному соединению (цинк), и соотношение между ними будет 1:1, то мы можем утверждать, что \(n_1 = n_2\).

Таким образом, массовая доля цинка в смеси будет равна:

\[m\% = \frac{m_{\text{цинк}}}{m_{\text{смесь}}}\times 100\%\]

где:
\(m_{\text{цинк}} = m\) - масса цинка,
\(m_{\text{смесь}} = m + m_{\text{газ}}\) - масса смеси, где \(m_{\text{газ}}\) - масса газа.

Подставляем значения и рассчитываем:

\[m\% = \frac{20}{20+2,24}\times 100\%\]