Рассчитайте объем водорода (н.у.), выделившегося при взаимодействии 13 г цинка с избытком соляной кислоты.

Для того чтобы рассчитать объем водорода, выделившегося при реакции цинка с избытком соляной кислоты, нужно следовать нескольким шагам.

1. Запишем химическое уравнение реакции:

   Реакция между цинком и соляной кислотой имеет вид:

   $$\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2$$

   Из уравнения видно, что 1 моль цинка (Zn) реагирует с 2 молями соляной кислоты (HCl), выделяя 1 моль водорода (H₂).

2. Найдем количество вещества цинка:

   Масса цинка, которая участвует в реакции, составляет 13 г. Чтобы найти количество вещества цинка, используем его молекулярную массу. Молекулярная масса цинка $\text{Zn}$ равна 65,38 г/моль.

   Количество вещества цинка (n) можно найти по формуле:

   $$n = \frac{m}{M}$$

   где:

   • $m = 13$ г — масса цинка,

   • $M = 65,38$ г/моль — молекулярная масса цинка.

   Подставляем значения:

   $$n = \frac{13}{65,38} \approx 0,199 \text{ моль}$$

3. Вычислим количество водорода:

   Согласно уравнению реакции, из 1 моля цинка выделяется 1 моль водорода. Поскольку у нас 0,199 моль цинка, то и количество водорода, которое выделится, тоже будет равно 0,199 моль.

4. Переведем количество водорода в объем:

   Мы знаем, что при нормальных условиях (н.у.), 1 моль любого газа занимает 22,4 литра. Поэтому объем водорода можно найти по формуле:

   $$V = n \times V_{\text{моль}}$$

   где:

   • $V_{\text{моль}} = 22,4$ л/моль — объем 1 моля газа при н.у.,

   • $n = 0,199$ моль — количество водорода.

   Подставляем значения:

   $$V = 0,199 \times 22,4 \approx 4,46 \text{ литра}$$

Таким образом, объем водорода, выделившегося при реакции 13 г цинка с избытком соляной кислоты, составляет 4,46 литра.