Дано:
масса германия - 6 г
объем раствора серной кислоты - 35 мл
концентрация раствора серной кислоты - 68%
плотность серной кислоты - 1,405 г/см³
Найти:
объем выделившегося газа
Решение:
1. Найдем количество молей германия:
n(Ge) = m / M = 6 г / 72,64 г/моль ≈ 0,083 моль
2. Найдем количество вещества серной кислоты:
m(H2SO4) = V * p = 35 мл * 1,405 г/см³ = 49,175 г
n(H2SO4) = m / M = 49,175 г / 98 г/моль = 0,501 моль
3. Запишем уравнение реакции между германием и серной кислотой:
Ge + 4H2SO4 → Ge(SO4)4 + 4H2↑
4. Согласно уравнению реакции, каждый моль германия образует 4 моля водорода.
Следовательно, количество молей выделившегося газа (H2) равно учетверенному количеству молей германия:
n(H2) = 4 * n(Ge) = 4 * 0,083 моль = 0,332 моль
5. Используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT для нахождения объема выделившегося газа:
V = n * RT / P
= 0,332 моль * 0,0821 атм*л/(моль*К) * 298 K / 1 атм
≈ 8,04 л
Ответ:
Объем выделившегося газа при взаимодействии 6 г германия с 35 мл 68%-ного раствора серной кислоты составляет около 8,04 л.