Какой объем водорода может быть при растворении в воде 120 мг кальция, если выход газа состаляет 80% от теоретически возможного?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи нужно определить начальную массу кальция и массу выделившегося водорода, затем учесть, что выход газа составляет 80%.

Молярная масса кальция (Ca) = 40,08 г/мол
Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль

Масса кальция = 120 мг = 0,12
Моль кальция = 0,12 г / 40,08 г/моль = 0,002996 моль

Согласно уравнению реакции
Ca + 2H2O -> Ca(OH)2 + H2

1 моль Ca выделяет 1 моль H2, поэтому моль водорода = 0,002996 моль

Масса водорода = 0,002996 моль * 2 г/моль = 0,005992 г = 5,992 мг

Так как выход газа составляет 80%, то масса выделившегося водорода равна
Масса водорода с учетом выхода = 5,992 мг * 0,8 = 4,794 мг

После этого определим объем водорода при стандартных условиях (0°C и 1 атм), используя закон идеальных газов:

V = (m Vm) / (P M)
где V - объем газа, m - масса газа, Vm - молярный объем газа (24,45 л/моль), P - давление, M - молярная масса газа.

Mолярная масса водорода (H2) = 2 г/мол
V = (4,794 мг 24,45 л/моль) / (1 атм 2 г/моль) = 58,61 л

Поэтому, объем водорода, выделившегося при реакции растворения 120 мг кальция в воде с выходом газа в 80%, составляет примерно 58,61 л.