Какой объем водорода можно получить в результате взаимодействия 60 г кальция с хлоридной кислотой (hcl)?

Для решения данной задачи, давайте сначала определимся с уравнением химической реакции между кальцием (Ca) и хлоридной кислотой (HCl).

Уравнение реакции выглядит следующим образом:
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2

По уравнению видно, что 1 моль кальция (Ca) реагирует с 2 мольной концентрацией хлоридной кислоты (HCl) и дает 1 моль хлорида кальция (CaCl2) и 1 моль молекулярного водорода (H2).

Теперь нам нужно узнать, сколько молей кальция (Ca) содержится в 60 г данного вещества. Для этого воспользуемся формулой:

n = m/M,

где n - количество молей, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Молярная масса кальция (Ca) составляет 40 г/моль.
Тогда:
n = 60 г / 40 г/моль = 1.5 моль

Таким образом, в 60 г кальция содержится 1.5 моль.

Поскольку коэффициент перед кальцием в уравнении реакции равен 1, то количество молей нашего вещества и объем водорода, который можно получить, будут одинаковыми.

Теперь посчитаем, сколько моль водорода (H2) можно получить из 1.5 моль кальция (Ca). По уравнению реакции, для каждой моли кальция образуется 1 моль водорода, следовательно:

n(H2) = 1.5 моль

Используя уравнение состояния газа PV = nRT, где P - давление, V - объем газа, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.

Давайте предположим, что реакция происходит при комнатной температуре и нормальном давлении (0°C и 1 атмосфера). В таком случае, мы можем использовать значение универсальной газовой постоянной R, равное 0.08206 л * атм/(моль * К).

Так как количество молей водорода (H2) равно 1.5 моль, давление P и температура T постоянны, мы можем найти объем V следующим образом:

V = n(H2) * R * T / P

Подставляя известные значения, например, комнатную температуру 273 К и нормальное давление 1 атмосфера, получаем:

V = 1.5 моль * 0.08206 л * атм/(моль * К) * 273 К / 1 атм = 33.57 л

Таким образом, объем водорода (H2), который можно получить в результате взаимодействия 60 г кальция с хлоридной кислотой (HCl), равен примерно 33.57 л.