Реактор объемом 1 л заполнили при н.у. водородом, внесли 100 мг кристаллического йода, закупорили и нагрели до возгонки большей части йода. После этого реактор охладили до комнатной температуры, а затем, убедившись, что весь йод снова кристаллизовался, заполнили дистиллированной водой. Получившийся раствор имел pH= 4.26. Сколько миллиграммов йода находилось в реакторе непосредственно перед заполнением его водой? Ответ округлите до целых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Давайте сначала определим количество йода, которое прореагировало с водородом:

2H₂ + I₂ → 2HI

По закону действующих масс:

m(H₂) = 100 мг
m(I₂) = ?
m(HI) = ?

m(H₂) / M(H₂) = n(H₂)
m(I₂) / M(I₂) = n(I₂)
n(H₂) = n(I₂) (из уравнения химической реакции)
m(HI) / M(HI) = n(HI)

M(H₂) = 2 г/моль
M(I₂) = 253.8 г/моль
M(HI) = 127.9 г/моль

n(H₂) = 0.05 ммоль
n(I₂) = 0.05 ммоль
n(HI) = 0.1 ммоль

m(I₂) = n(I₂) M(I₂) = 0.05 ммоль 253.8 г/моль = 12.69 мг

Теперь найдем, сколько йода осталось в реакторе после реакции с водородом, но до добавления воды:

12.69 мг - 100 мг = -87.31 мг

Теперь найдем, сколько йода было в реакторе после охлаждения и кристаллизации, но до добавления воды:

m(I₂) = 12.69 мг

Наконец, найдем, сколько йода находилось в реакторе непосредственно перед заполнением его водой:

m(I₂) = -87.31 мг

Ответ: 87 мг йода.