Взаємодією калію з водою одержали калій гідроксид кількістю речовини 0,25 моль. Обчисліть маси (у грамах) калію та води, що прореагували. Який об’єм (н. у.) водню виділився?
Ответы
Ответ:
Збалансоване хімічне рівняння реакції між калієм і водою виглядає так:
2K + 2H2O -> 2KOH + H2
З рівняння ми бачимо
Враховуючи, що кількість речовини, що утворилася калій гідроксиду, становить 0,25 моль, можна сказати, що прореагувало 0,25 моль калію.
Отже, кількість молей калію, що прореагувало, становить 0,25/2 = 0,125 моль.
Молярна маса калію становить приблизно 39,1 г/моль. Отже, маса калію, який прореагував, дорівнює:
0,125 моль х 39,1 г/моль = 4,89 г
Щоб знайти масу води, яка прореагувала, ми можемо використати той факт, що в реакції брали участь 2 моля води на кожні 2 моля калію:
Прореагувало 0,125 моль калію -> прореагувало 0,125 моль води
Молярна маса води дорівнює приблизно 18
0,125
нарешті,
PV
де P — тиск газу, V — об’єм газу, n — кількість молей газу, R — газова стала, T — температура газу.
Припускаючи, що стандартні умови температури та тиску (STP) становлять 0°C і 1 атм, газову постійну R можна приблизно оцінити як 0,0821 л·атм/(моль·K).
Оскільки 1 моль газоподібного водню займає 22,4 л при STP, можна сказати, що:
1 моль газоподібного водню -> 22,4 л
Отже, кількість молей утвореного газоподібного водню становить 0,125 моль (як розраховано вище).
Підставляючи значення P, n, R і T, ми отримуємо:
V = nRT/P = (0,125 моль) x (0,0821 л·атм/(моль·K)) x (273 K) / (1 атм) = 2,75 л (округлено до двох знаків після коми)
Отже, об’єм утвореного водню становить 2,75 л (при STP).