7 августа 1887 г. Д. И. Менделеев для изучения солнечного затмения совершил свой знаменитый полет на воздушном шаре, заполненным газом А, полученным при реакции цинка с "купоросным маслом". Определите, какую массу цинка необходимо взять для получения газа А, чтобы полностью заполнить им воздушный шар объёмом 15000 л(н. у.)
Для решения данной задачи необходимо знать соотношение между массой цинка и объемом газа, который он выделяет при реакции с "купоросным маслом".
По химическому уравнению реакции цинка с "купоросным маслом" можно установить, что при полном реагировании 1 моль цинка выделяет 1 моль газа A. Таким образом, молярное соотношение между цинком и газом A равно 1:1.
Теперь вычислим молярный объем газа при нормальных условиях (н. у.), который составляет 22,4 л/моль.
Далее определим количество молей газа, необходимых для заполнения воздушного шара объемом 15000 л(н. у.): n = V/ Vm = 15000 л / 22,4 л/моль = 669,643 моль
Так как молярное соотношение между молью цинка и молью газа A равно 1:1, то количество молей цинка равно количеству молей газа A: n(Zn) = 669,643 моль
Наконец, найдем массу цинка, необходимую для получения такого количества молей: m(Zn) = n(Zn) M(Zn) = 669,643 моль 65,38 г/моль ≈ 43,8 кг
Таким образом, для полного заполнения воздушного шара объемом 15000 л(н. у.) газом A необходимо взять примерно 43,8 кг цинка.
Для решения данной задачи необходимо знать соотношение между массой цинка и объемом газа, который он выделяет при реакции с "купоросным маслом".
По химическому уравнению реакции цинка с "купоросным маслом" можно установить, что при полном реагировании 1 моль цинка выделяет 1 моль газа A. Таким образом, молярное соотношение между цинком и газом A равно 1:1.
Теперь вычислим молярный объем газа при нормальных условиях (н. у.), который составляет 22,4 л/моль.
Далее определим количество молей газа, необходимых для заполнения воздушного шара объемом 15000 л(н. у.):
n = V/ Vm = 15000 л / 22,4 л/моль = 669,643 моль
Так как молярное соотношение между молью цинка и молью газа A равно 1:1, то количество молей цинка равно количеству молей газа A:
n(Zn) = 669,643 моль
Наконец, найдем массу цинка, необходимую для получения такого количества молей:
m(Zn) = n(Zn) M(Zn) = 669,643 моль 65,38 г/моль ≈ 43,8 кг
Таким образом, для полного заполнения воздушного шара объемом 15000 л(н. у.) газом A необходимо взять примерно 43,8 кг цинка.