Через раствор серной кислоты прошло 2*10^5Кл количества электричества.Определить массу и объем выделившегося водорода при нормальных условиях.Плотность водорода 9*10^-2?
Ответы
Для решения задачи используем электрохимическое уравнение:
Q = nF,
где Q - количество электричества, прошедшего через раствор (кл), n - количество электронов, переданных в реакции, F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
Масса выделившегося водорода можно найти по формуле:
m(H2) = V(H2) * плотность(H2),
где m(H2) - масса выделившегося водорода (г), V(H2) - объем выделившегося водорода (л), плотность(H2) - плотность водорода (г/л).
Объем выделившегося водорода связан с количеством вещества следующим образом:
V(H2) = n(H2) * Vm(H2),
где n(H2) - количество вещества водорода (моль), Vm(H2) - молярный объем водорода (л/моль).
Так как задача требует ответить в граммах и литрах, то преобразуем все значения в соответствующую размерность:
Q = 2 * 10^5 Кл,
F = 96485 Кл/моль,
плотность(H2) = 9 * 10^-2 г/л.
Найдем количество вещества водорода:
n(H2) = Q / (nF),
n(H2) = (2 * 10^5 Кл) / (2 * (10^-5) фара /моль * 96485 Кл/моль),
n(H2) = 1.038 моль.
Также определим молярный объем водорода при нормальных условиях (в 0 °C и 1 атм):
Vm(H2) = 22.4 л/моль.
Теперь можем найти объем выделившегося водорода:
V(H2) = n(H2) * Vm(H2),
V(H2) = (1.038 моль) * (22.4 л/моль),
V(H2) = 23.234 л.
Наконец, находим массу выделившегося водорода:
m(H2) = V(H2) * плотность(H2),
m(H2) = (23.234 л) * (9 * 10^-2 г/л),
m(H2) = 2.09106 г.
Таким образом, масса выделившегося водорода составляет 2.09106 г, а объем - 23.234 л.