Πώς υπολογίζετε έναν όγκο αερίου που παράγεται όταν 0,1 mole το μέταλλο που καταναλώνει το λίθιο αντίδρασης και το αραιό θειικό οξύ στους 25 βαθμούς Κελσίου 100kpa;
1. Γράψτε την ισορροπημένη χημική εξίσωση:
Η αντίδραση μεταξύ του λιθίου (Li) και του αραιωμένου θειικού οξέος (H₂so₄) παράγει θειικό λίθιο (Li₂so₄) και αέριο υδρογόνου (H₂):
2li (s) + h₂so₄ (aq) → li₂so₄ (aq) + h₂ (g)
2. Προσδιορίστε τα μολυσμένα αέριο υδρογόνου που παράγεται:
Από την ισορροπημένη εξίσωση, βλέπουμε ότι 2 γραμμομονείς του λιθίου αντιδρούν για να παράγουν 1 mole του αερίου υδρογόνου. Δεδομένου ότι έχουμε 0,1 moles λιθίου:
(0,1 moles li) * (1 mole h₂ / 2 moles li) =0,05 moles h₂
3. Εφαρμόστε τον ιδανικό νόμο περί αερίου:
Ο ιδανικός νόμος αερίου σχετίζεται με την πίεση (P), τον όγκο (v), τον αριθμό των moles (n), την ιδανική σταθερά αερίου (R) και τη θερμοκρασία (t):
PV =NRT
Πρέπει να λύσουμε για V (όγκος):
V =(nrt) / p
4. Μετατροπή μονάδων και συνδέστε τιμές:
* n (moles): 0,05 moles h₂
* r (ιδανική σταθερά αερίου): 8.314 J/(mol · k) (μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε 0.0821 L · atm/(mol · k))
* t (θερμοκρασία): 25 ° C =298 K (θυμηθείτε να μετατρέψετε σε Kelvin προσθέτοντας 273.15)
* p (πίεση): 100 kPa =1 atm (από 1 atm =101.325 kPa)
5. Υπολογίστε τον όγκο:
V =(0,05 mol * 8.314 j / (mol · k) * 298 k) / 1 atm
V ≈ 12,4 L
Ως εκ τούτου, περίπου 12,4 λίτρα αερίου υδρογόνου θα παράγονται σε 25 βαθμούς Κελσίου και 100 kPa.
