В конце XVIII века А. Лавуазье предложил метод получения водорода для наполнения аэростатов путем пропускания водяного пара над раскаленным железом. Каково уравнение этой реакции и сколько кг железа нужно для получения 200 кг водорода?
ХимияКолледжМеталлургия и химические реакцииводородуравнение реакцииполучение водородаА. Лавуазьеаэростатыводяной парраскаленное железохимиямасса железа200 кг водорода
Чтобы ответить на ваш вопрос, давайте сначала запишем уравнение реакции, о которой идет речь. При пропускании водяного пара (H2O) над раскаленным железом (Fe) происходит восстановление водяного пара с образованием водорода (H2) и оксида железа (FeO или Fe3O4, в зависимости от условий). Упрощенно, уравнение можно записать следующим образом:
Fe + H2O → H2 + FeO
Теперь давайте определим, сколько железа нужно для получения 200 кг водорода. Для этого нам нужно знать молярные массы участвующих веществ:
Теперь найдем, сколько моль водорода содержится в 200 кг:
Согласно уравнению реакции, на 1 моль водорода требуется 1 моль железа. Следовательно, для получения 100000 моль водорода нам потребуется 100000 моль железа.
Теперь найдем массу железа, необходимую для этой реакции:
Таким образом, для получения 200 кг водорода потребуется 5600 кг железа.