Від взаємодії барію з водою утворився барій гідроксид кількістю речовини 0,2 моль. Обчисліть кількості речовин і маси барію та води, що вступили в реакцію. Який об'єм газу утворився? (н.у.)
Дано: y(Ba(OH)2)=0,2 моль. Знайти y(Ba)-? y(H2O)-? m(Ba)-? m(H2O)-? V(H2)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
x моль y моль 0,2 моль z л
Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2↑
1 моль 2 моль 1 моль 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барію Ва і 2 моль води H2O з утворенням 1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2 і виділенням 1 моль водню H2 (1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.), зазначені кількості речовин підписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення кількості речовини барію Ва.
х моль/1моль=0,2 моль/1 моль, звідси х=0,2моль•1моль/1моль=0,2 моль.
Пропорція для обчислення кількості речовини води H2O.
у моль/2моль=0,2 моль/1 моль, звідси у=0,2моль•2моль/1моль=0,4 моль.
Пропорція для обчислення об'єму водню H2.
0,2 моль/1моль=z л/22,4 л, звідси z=0,2моль•22,4 л/1моль=4,48 л.
З формули y=m/M знаходимо масу m=y•M, де М г/моль = Mr.
Обчислюємо масу барію Ва кількістю речовини 0,2 моль.
Mr(Ва)=Ar(Ва)=137, M(Ва)= 137 г/моль.
m(Ва)=0,2 моль • 137г/моль= 27,4 г.
Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,4 моль.
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль.
m(H2O)=0,4 моль • 18г/моль= 7,2 г.
Відповідь: m(Ва)=27,4 г; m(Н2О)=7,2 г; y(Ва)=0,2 моль; y(Н2О)=0,4 моль; V(H2)= 4,48 л.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2↑
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барію Ва і 2 моль води H2O з утворенням 1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2 і виділенням 1 моль водню H2 , кількості речовин барій гідроксиду, барію і водню однакова, тому y(Ba)=0,2 моль і y(H2)=0,2 моль, а кількість речовини води у 2 рази більша, тому y(H2O)=0,4 моль.
Обчислюємо молярні маси барію Ва і води H2O.
Mr(Ва)=Ar(Ва)=137, M(Ва)= 137 г/моль.
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль.
З формули y=m/M, де М г/моль=Мr, знаходимо масу m=y•M.
Обчислюємо масу барію Ва кількістю речовини 0,2 моль.
m(Ва)=0,2 моль • 137г/моль= 27,4 г.
Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,4 моль.
m(H2O)=0,4 моль • 18г/моль= 7,2 г.
Обчислюємо об'єм водню кількістю речовини 0,2 моль за формулою V=Y•Vм, де Vм=22,4 л/моль за н.у.
V(H2)=0,2 моль•22,4 л/моль=4,48 л.
Відповідь: m(Ва)=27,4 г; m(Н2О)=7,2 г; y(Ва)=0,2 моль; y(Н2О)=0,4 моль; V(H2)= 4,48 л.
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
x моль y моль 0,2 моль z л
Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2↑
1 моль 2 моль 1 моль 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барію Ва і 2 моль води H2O з утворенням 1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2 і виділенням 1 моль водню H2 (1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.), зазначені кількості речовин підписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення кількості речовини барію Ва.
х моль/1моль=0,2 моль/1 моль, звідси х=0,2моль•1моль/1моль=0,2 моль.
Пропорція для обчислення кількості речовини води H2O.
у моль/2моль=0,2 моль/1 моль, звідси у=0,2моль•2моль/1моль=0,4 моль.
Пропорція для обчислення об'єму водню H2.
0,2 моль/1моль=z л/22,4 л, звідси z=0,2моль•22,4 л/1моль=4,48 л.
З формули y=m/M знаходимо масу m=y•M, де М г/моль = Mr.
Обчислюємо масу барію Ва кількістю речовини 0,2 моль.
Mr(Ва)=Ar(Ва)=137, M(Ва)= 137 г/моль.
m(Ва)=0,2 моль • 137г/моль= 27,4 г.
Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,4 моль.
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль.
m(H2O)=0,4 моль • 18г/моль= 7,2 г.
Відповідь: m(Ва)=27,4 г; m(Н2О)=7,2 г; y(Ва)=0,2 моль; y(Н2О)=0,4 моль; V(H2)= 4,48 л.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2↑
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барію Ва і 2 моль води H2O з утворенням 1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2 і виділенням 1 моль водню H2 , кількості речовин барій гідроксиду, барію і водню однакова, тому y(Ba)=0,2 моль і y(H2)=0,2 моль, а кількість речовини води у 2 рази більша, тому y(H2O)=0,4 моль.
Обчислюємо молярні маси барію Ва і води H2O.
Mr(Ва)=Ar(Ва)=137, M(Ва)= 137 г/моль.
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль.
З формули y=m/M, де М г/моль=Мr, знаходимо масу m=y•M.
Обчислюємо масу барію Ва кількістю речовини 0,2 моль.
m(Ва)=0,2 моль • 137г/моль= 27,4 г.
Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,4 моль.
m(H2O)=0,4 моль • 18г/моль= 7,2 г.
Обчислюємо об'єм водню кількістю речовини 0,2 моль за формулою V=Y•Vм, де Vм=22,4 л/моль за н.у.
V(H2)=0,2 моль•22,4 л/моль=4,48 л.
Відповідь: m(Ва)=27,4 г; m(Н2О)=7,2 г; y(Ва)=0,2 моль; y(Н2О)=0,4 моль; V(H2)= 4,48 л.