Який обсяг водню (н.у) буде виділятися під час реакції цинку масою 6,5 г з хлоридною кислотою? Яка кількість речовини

Для того чтобы решить эту задачу, мы должны знать стехиометрический коэффициент реакции между цинком (Zn) и хлоридной кислотой (HCl). Исходя из электронейтральности реакционной смеси, коэффициент перед HCl должен быть 2:

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

Таким образом, на одну молекулу цинка приходятся две молекулы HCl, а значит на один атом цинка приходится 2*1 = 2 атома водорода.

Чтобы определить количество водорода, выделяющегося во время реакции, мы можем использовать закон Лавуазье-Лапласа, который утверждает, что объем вещества, выделившегося или поглощенного при химической реакции, пропорционален количеству вещества в реакции.

Мы можем использовать формулу:

\[ V = n \cdot V_m\]

где \( V \) - объем газа в нормальных условиях (н.у.),
\( n \) - количество вещества в реакции,
\( V_m \) - молярный объем газа при н.у.

Молярный объем газа при н.у. равен 22,4 л/моль.

Известно, что масса цинка равна 6,5 г. Чтобы определить количество вещества цинка, мы можем использовать формулу:

\[ n_{Zn} = \frac{m_{Zn}}{M_{Zn}}\]

где \( n_{Zn} \) - количество вещества цинка,
\( m_{Zn} \) - масса цинка,
\( M_{Zn} \) - молярная масса цинка.

Молярная масса цинка равна 65,38 г/моль.

Теперь мы можем вычислить количество вещества цинка:

\[ n_{Zn} = \frac{6,5\,г}{65,38\,г/моль} \approx 0,099\,моль\]

Так как на один атом цинка приходится 2 атома водорода, количество вещества водорода будет равно:

\[ n_{H_2} = 2 \cdot n_{Zn} = 2 \cdot 0,099\,моль = 0,198\,моль\]

Теперь мы можем вычислить объем водорода:

\[ V = n_{H_2} \cdot V_m = 0,198\,моль \cdot 22,4\,л/моль \approx 4,43\,л\]

Таким образом, обьем водорода, выделяющегося во время реакции цинка с хлоридной кислотой при н.у., составляет приблизительно 4,43 литра.

Чтобы определить количество вещества, соответствующее этому объему, мы можем воспользоваться формулой:

\[ n = \frac{V}{V_m}\]

где \( n \) - количество вещества,
\( V \) - объем газа,
\( V_m \) - молярный объем газа при н.у.

Так как мы уже посчитали объем водорода, мы можем использовать эту формулу для определения количества вещества:

\[ n = \frac{4,43\,л}{22,4\,л/моль} = 0,197\,моль\]

Таким образом, количество вещества, соответствующее объему водорода, выделяющегося при реакции цинка с хлоридной кислотой при н.у., составляет приблизительно 0,197 моля.

В итоге, обьем водорода, выделяющегося во время реакции, составляет примерно 4,43 литра, а количество вещества, соответствующее этому обьему, равно приблизительно 0,197 моля.