дано:
длина ребра кубика цинка = 4,64 мм = 4,64 · 10^(-3) м
объем выделившегося газа (н.у.) = 246 см^3 = 246 · 10^(-6) м^3
найти: плотность цинка
решение:
1. Найдем объем цинкового кубика. Объем V куба можно рассчитать по формуле:
V = a^3, где a - длина ребра куба.
Подставляем значения:
V = (4,64 · 10^(-3))^3 = 1,0005 · 10^(-7) м^3
2. Переведем этот объем в миллилитры, так как 1 м^3 = 10^6 мл:
V = 1,0005 · 10^(-7) м^3 = 100,05 см^3
3. Теперь найдем количество вещества (молей) водорода, выделившегося при реакции с соляной кислотой. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Из уравнения видно, что 1 моль цинка дает 1 моль водорода. Используем закон идеальных газов для расчета количества молей водорода:
PV = nRT
n = PV / RT
где P = 101325 Па (нормальное давление),
V = 246 · 10^(-6) м^3,
R = 8,314 Дж/(моль·К),
T = 273,15 К (нормальная температура).
Подставим значения:
n = (101325 * 246 · 10^(-6)) / (8,314 * 273,15)
n ≈ 0,011 mоль
4. Это значит, что количество молей цинка, который реагировал, равно 0,011 моль (по уравнению реакции).
5. Теперь вычислим массу цинка m, используя его молярную массу (молярная масса Zn ≈ 65,38 г/моль):
m = n * M
m = 0,011 моль * 65,38 г/моль = 0,71918 г = 7,1918 · 10^(-4) кг
6. Рассчитаем плотность цинка p:
p = m / V
где m - масса цинка, а V - объем цинкового кубика.
Подставим значения:
p = (7,1918 · 10^(-4) кг) / (1,0005 · 10^(-7) м^3)
p ≈ 7184,75 кг/м^3
ответ:
Плотность цинка составляет примерно 7184,75 кг/м^3.