Πόσο υδρογόνο θα παράγει αν αναμίξετε θειικό οξύ με μέταλλο ασβέστιο;
Εδώ είναι η ισορροπημένη χημική εξίσωση:
ca (s) + h₂so₄ (aq) → caso₄ (aq) + h₂ (g)
Για να προσδιορίσετε την ποσότητα παραγόμενου υδρογόνου, πρέπει να γνωρίζετε τα εξής:
* Η ποσότητα του μεταλλικού ασβεστίου που χρησιμοποιείται: Αυτό θα μπορούσε να είναι σε γραμμάρια, moles ή κάποια άλλη μονάδα μέτρησης.
* Η συγκέντρωση του θειικού οξέος: Αυτό συνήθως εκφράζεται σε γραμμομοριακή (moles ανά λίτρο).
Εδώ μπορείτε να υπολογίσετε την ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται:
1. Προσδιορίστε το περιοριστικό αντιδραστήριο: Το περιοριστικό αντιδραστήριο είναι η ουσία που θα καταναλωθεί εντελώς πρώτα, περιορίζοντας έτσι την ποσότητα του διαμορφωμένου προϊόντος. Για να το βρείτε, συγκρίνετε τα μολυσματικά του ασβεστίου και του θειικού οξέος που χρησιμοποιούνται.
2. Χρησιμοποιήστε την αναλογία mole από την ισορροπημένη εξίσωση για να προσδιορίσετε τις γραμμομορείς του υδρογόνου που παράγονται από το περιοριστικό αντιδραστήριο.
3. Χρησιμοποιήστε τη μοριακή μάζα υδρογόνου (2,016 g/mol) για να μετατρέψετε τα γραμμομόρια υδρογόνου σε γραμμάρια.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι αντιδράτε 5,0 g μετάλλου ασβεστίου με 100 ml θειικού οξέος 1,0 Μ.
1. moles ασβεστίου: (5.0 g Ca) / (40.08 g / mol Ca) =0.125 mol Ca
2. (1,0 mol/l h₂so₄) * (0,100 L) =0,100 mol h₂so₄
3. Περιορισμός αντιδραστηρίου: Το ασβέστιο είναι το περιοριστικό αντιδραστήριο επειδή υπάρχουν λιγότερες γραμμομορείς από το θειικό οξύ.
4. Δεδομένου ότι η αναλογία mole μεταξύ ασβεστίου και υδρογόνου είναι 1:1, 0,125 mol του Ca θα παράγει 0,125 mol του Ηχ.
5. γραμμάρια υδρογόνου: (0,125 mol H₂) * (2,016 g/mol H₂) =0,252 g H₂
Επομένως, σε αυτό το παράδειγμα θα παραχθεί 0,252 g αερίου υδρογόνου.
Σημαντική σημείωση ασφαλείας: Αυτή η αντίδραση είναι εξωθερμική και απελευθερώνει αέριο υδρογόνου, το οποίο είναι εύφλεκτο. Θα πρέπει να εκτελείται μόνο με κατάλληλες προφυλάξεις ασφαλείας και σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή.
