Дано:
Масса цинка (Zn) = 13 г
Масса сульфатной кислоты (H2SO4) = 20 г
Найти:
Объем водорода (H2), который образуется
Решение:
1. Необходимо найти количество вещества цинка и сульфатной кислоты, участвующих в реакции.
Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль
Молярная масса сульфатной кислоты (H2SO4) = 98,08 г/моль
n(Zn) = масса(Zn) / молярная масса(Zn) = 13 г / 65,38 г/моль ≈ 0,199 моль
n(H2SO4) = масса(H2SO4) / молярная масса(H2SO4) = 20 г / 98,08 г/моль ≈ 0,204 моль
2. Согласно уравнению реакции, одна моль цинка реагирует с одной молью сульфатной кислоты и образует одну моль водорода.
Таким образом, количество вещества водорода, образующегося в результате реакции, равно количеству вещества цинка или сульфатной кислоты, участвующих в реакции.
n(H2) = 0,199 моль
3. Теперь найдем объем водорода при нормальных условиях (0°С и 101,3 кПа).
Используем уравнение состояния идеального газа:
V = n * Vm
где V - объем газа,
n - количество вещества в молях,
Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (Vm = 22,4 л/моль).
V = 0,199 моль * 22,4 л/моль = 4,46 л
Ответ:
Объем водорода, который образуется в результате взаимодействия цинка массой 13 г с сульфатной кислотой массой 20 г, составляет 4,46 л.