Какой объем водорода можно получить, растворяя в воде 3,5 г лития, если выход водорода составляет 85%?

Химия 9 класс Реакции металлов с водой объём водорода растворение лития химические реакции выход водорода 3,5 г лития растворение в воде химия 9 класс Новый

Чтобы определить объем водорода, который можно получить, растворяя 3,5 г лития в воде, нам нужно пройти через несколько шагов. Давайте разберем их подробно.

Шаг 1: Определение количества вещества лития

Сначала нужно рассчитать количество вещества лития в моль. Для этого используем формулу:

n = m / M

• где n — количество вещества в молях,
• m — масса вещества (в нашем случае лития),
• M — молярная масса вещества.

Молярная масса лития (Li) составляет примерно 6,94 г/моль. Теперь подставим значения:

n(Li) = 3,5 г / 6,94 г/моль ≈ 0,504 моль.

Шаг 2: Определение количества водорода, который можно получить

При реакции лития с водой образуется водород и гидроксид лития. Уравнение реакции выглядит так:

2Li + 2H2O → 2LiOH + H2.

Из уравнения видно, что 2 моль лития дают 1 моль водорода. Значит, 1 моль лития дает 0,5 моль водорода. Теперь найдем, сколько водорода можно получить из 0,504 моль лития:

n(H2) = 0,504 моль Li * (1 моль H2 / 2 моль Li) = 0,252 моль H2.

Шаг 3: Учет выхода водорода

У нас есть информация о том, что выход водорода составляет 85%. Это значит, что фактически мы получим:

n(H2, фактический) = 0,252 моль * 0,85 = 0,2142 моль.

Шаг 4: Перевод количества водорода в объем

Теперь мы можем найти объем водорода при нормальных условиях (0°C и 1 атм). При этих условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 литра.

V(H2) = n(H2, фактический) * 22,4 л/моль.

Подставляем значения:

V(H2) = 0,2142 моль * 22,4 л/моль ≈ 4,79 литра.

Итак, объем водорода, который можно получить, растворяя 3,5 г лития в воде, составляет примерно 4,79 литра при 85% выходе.