11. Обчисліть об'єм водню (н.у.), який виділиться в результаті взаємодії сульфатної кислоти з цинком масою 2,24 г. (Будь ласка рішення на папірі!)​

Розглянемо рівняння хімічної реакції між сульфатною кислотою та цинком:

H2SO4 + Zn → ZnSO4 + H2

За стехіометрією реакції, на 1 моль цинку утворюється 1 моль водню, тому щоб знайти кількість виділеного водню, спочатку потрібно знайти кількість молів цинку у реакції.

Молярна маса цинку (Zn) = 65,38 г/моль

Кількість молів цинку = маса / молярна маса

n(Zn) = 2,24 г / 65,38 г/моль = 0,0343 моль

Отже, у результаті реакції утвориться така ж кількість молів водню:

n(H2) = 0,0343 моль

Тепер можна знайти об'єм водню (н.у.), використовуючи формулу ідеального газу:

V = nRT/P

де V - об'єм газу, n - кількість молів, R - універсальна газова стала, T - температура газу, P - тиск газу.

Умови задачі не надають температуру та тиску газу, але для стандартних умов (тиск 101,325 кПа та температура 273,15 К) можна використати наступні значення:

R = 8,31 Дж/(моль·К)

T = 273,15 К

P = 101,325 кПа = 101 325 Па

Підставляючи значення в формулу, маємо:

V = nRT/P = 0,0343 моль * 8,31 Дж/(моль·К) * 273,15 К / 101 325 Па

V = 0,89 л (до двох значущих цифр)

Отже, об'єм водню (н.у.), який виділиться в результаті реакції між сульфатною кислотою та цинком масою 2,24 г, становить 0,89 л.