Aluminium reagiert mit überschüssiger Salzsäure unter Bildung von wässrigem Aluminiumchlorid und 46.5 ml Wasserstoffgas über Wasser bei 27 Grad Celsius und 751 mmHg. Wie viele Gramm Aluminium reagierten? Der Partialdruck von Wasser bei 27 C beträgt 26.8 mmHg.

Antworten:

$0.0324$ $"g Al"$

Erläuterung:

Wir werden gebeten, die Anzahl der Gramm zu ermitteln $"Al"$ das reagierte angesichts einiger $"H"_2 (g)$ Produkteigenschaften.

Schreiben wir zunächst die chemische Gleichung für diese Reaktion:

$2"Al"(s) + 6"HCl"(aq) rarr2 "AlCl"_3(aq) + 3"H"_2 (g)$

Der Gesamtdruck des gasförmigen Systems ist gegeben als $751$ $"mm Hg"$ Und die Partialdruck Wasserdampf ist $26.8$ $"mm Hg"$ at $27^"o""C"$ . Der Druck von Wasserstoffgas Somit

$P_"total" = P_ ("H"_2"O") + P_ ("H"_2)$

$P_ ("H"_2) = 751$ $"mm Hg"$ $- 26.8$ $"mm Hg"$ $= color(red)(724$ $color(red)("mm Hg"$

Dieser Druck in Atmosphären beträgt

$724cancel("mm Hg")((1color(white)(l)"atm")/(760cancel("mm Hg"))) = color(red)(0.953$ $color(red)("atm"$

Wir werden nun die ideale Gasgleichung verwenden, um die Anzahl der Mole von zu bestimmen $"H"_2$ gebildet:

( $T = 27^"o""C" + 273 = 300$ $"K"$ )

$n = (PV)/(RT) = ((color(red)(0.953)cancel(color(red)("atm")))(0.0465cancel("L")))/((0.082057(cancel("L")•cancel("atm"))/("mol"•cancel("K")))(300cancel("K"))) = color(green)(0.00180$ $color(green)("mol H"_2$

(Volumen hier in Liter umgerechnet)

Unter Verwendung der Koeffizienten der chemischen Gleichung werden wir nun die relative Molzahl von finden $"Al"$ die reagieren:

$color(green)(0.00180)cancel(color(green)("mol H"_2))((2color(white)(l)"mol Al")/(3cancel("mol H"_2))) = color(purple)(0.00120$ $color(purple)("mol Al"$

Zuletzt verwenden wir die Molmasse aus Aluminium ( $26.98$ $"g/mol"$ ), um die Anzahl der Gramm zu ermitteln, die reagiert haben:

$color(purple)(0.00120)cancel(color(purple)("mol Al"))((26.98color(white)(l)"g Al")/(1cancel("mol Al"))) = color(blue)(0.0324$ $color(blue)("g Al"$

Somit $color(blue)(0.0324$ $sfcolor(blue)("grams of aluminum"$ reagierte.