Номер 4.16, страница 63, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

4.16. Вычислите объемы хлора и водорода, необходимых для получения 40 мл хлороводорода (н. у.).

Дано:

Объем хлороводорода $V(HCl) = 40$ мл

Условия: н. у. (нормальные условия)

$V(HCl) = 40 \text{ мл} = 0.04 \text{ л} = 4 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$

Найти:

$V(H_2)$ — ?

$V(Cl_2)$ — ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции получения хлороводорода из водорода и хлора:

$H_2(г) + Cl_2(г) \rightarrow 2HCl(г)$

Все вещества, участвующие в реакции, находятся в газообразном состоянии.

2. Для газов, находящихся в одинаковых условиях (температура и давление), справедливо следствие из закона Авогадро, известное как закон объемных отношений Гей-Люссака. Согласно этому закону, объемы реагирующих и образующихся газов относятся друг к другу как их стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.

Из уравнения реакции видно, что на 1 объем водорода приходится 1 объем хлора и образуется 2 объема хлороводорода. Таким образом, соотношение объемов газов будет:

$V(H_2) : V(Cl_2) : V(HCl) = 1 : 1 : 2$

3. Зная объем полученного хлороводорода ($V(HCl) = 40$ мл), мы можем рассчитать объемы исходных веществ.

Найдем объем водорода ($V(H_2)$):

Из соотношения $\frac{V(H_2)}{V(HCl)} = \frac{1}{2}$ следует, что

$V(H_2) = \frac{1}{2} \cdot V(HCl) = \frac{1}{2} \cdot 40 \text{ мл} = 20 \text{ мл}$

Найдем объем хлора ($V(Cl_2)$):

Из соотношения $\frac{V(Cl_2)}{V(HCl)} = \frac{1}{2}$ следует, что

$V(Cl_2) = \frac{1}{2} \cdot V(HCl) = \frac{1}{2} \cdot 40 \text{ мл} = 20 \text{ мл}$

Таким образом, для синтеза 40 мл хлороводорода потребуется 20 мл водорода и 20 мл хлора.

Ответ: для получения 40 мл хлороводорода необходимо 20 мл хлора и 20 мл водорода.