Карбид алюминия массой 108 г был брошен в воду массой 153 г. Какова масса (г) образовавшегося основания и масса (г) непрореагировавшего вещества?

Химия 11 класс Реакции металлов с водой карбид алюминия Масса вещества химические реакции основания непрореагировавшее вещество химия 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать химическую реакцию, которая происходит между карбидом алюминия (Al4C3) и водой. При этой реакции образуется алюминий (Al) и метан (CH4).

Шаг 1: Запишем уравнение реакции.

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества карбида алюминия.

• Молярная масса Al4C3 = 4 * 27 (молярная масса Al) + 3 * 12 (молярная масса C) = 108 + 36 = 144 г/моль.
• Количество вещества карбида алюминия: n(Al4C3) = масса / молярная масса = 108 г / 144 г/моль = 0.75 моль.

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества воды.

• Молярная масса H2O = 2 * 1 + 16 = 18 г/моль.
• Количество вещества воды: n(H2O) = 153 г / 18 г/моль = 8.5 моль.

Шаг 4: Определим, какое вещество является лимитирующим.

Согласно уравнению реакции, на 1 моль Al4C3 требуется 12 моль H2O. Поэтому:

• Для 0.75 моль Al4C3 нужно: 0.75 * 12 = 9 моль H2O.

Так как у нас есть только 8.5 моль H2O, то вода является лимитирующим реагентом.

Шаг 5: Рассчитаем, сколько карбида алюминия прореагирует.

• Для 8.5 моль H2O потребуется: 8.5 / 12 = 0.708 моль Al4C3.
• Масса прореагировавшего Al4C3: 0.708 моль * 144 г/моль = 102.432 г.

Шаг 6: Рассчитаем массу непрореагировавшего карбида алюминия.

• Исходная масса Al4C3: 108 г.
• Масса непрореагировавшего Al4C3: 108 г - 102.432 г = 5.568 г.

Шаг 7: Рассчитаем массу образовавшегося основания (Al(OH)3).

• По уравнению реакции, на 1 моль Al4C3 образуется 4 моль Al(OH)3.
• Для 0.75 моль Al4C3 образуется: 0.75 * 4 = 3 моль Al(OH)3.
• Молярная масса Al(OH)3 = 27 + 3*16 + 1 = 78 г/моль.
• Масса Al(OH)3: 3 моль * 78 г/моль = 234 г.

Итак, в результате реакции:

• Масса образовавшегося основания (Al(OH)3) составляет 234 г.
• Масса непрореагировавшего карбида алюминия составляет 5.568 г.