Номер 8-45, страница 100 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

8-45. Вычислите объемы хлора и водорода, необходимых для получения 25 л хлороводорода. [Объемы газов даются при одинаковых условиях.]

Дано:

$V(HCl) = 25 \text{ л}$

Объемы газов измерены при одинаковых условиях (T, P = const).

Найти:

$V(H_2)$ — ?

$V(Cl_2)$ — ?

Решение:

Для решения задачи составим уравнение химической реакции синтеза хлороводорода ($HCl$) из водорода ($H_2$) и хлора ($Cl_2$):

$H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$

Все вещества, участвующие в этой реакции, являются газами. Согласно условию, их объемы измерены при одинаковых температуре и давлении. Это позволяет применить закон объемных отношений Гей-Люссака. Этот закон гласит, что объемы газов, вступающих в реакцию и образующихся в ее результате, соотносятся между собой как простые целые числа, равные их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Из уравнения реакции видно, что стехиометрические коэффициенты для водорода, хлора и хлороводорода соотносятся как 1:1:2.

Следовательно, их объемы также будут находиться в этом соотношении:

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

По условию задачи, объем полученного хлороводорода $V(HCl)$ составляет 25 л. Используя это значение и выведенное соотношение, можно рассчитать объемы исходных газов.

Рассчитаем необходимый объем водорода ($V(H_2)$):

$\frac{V(H_2)}{V(HCl)} = \frac{1}{2}$

$V(H_2) = \frac{1}{2} \cdot V(HCl) = \frac{1}{2} \cdot 25 \text{ л} = 12,5 \text{ л}$

Рассчитаем необходимый объем хлора ($V(Cl_2)$):

$\frac{V(Cl_2)}{V(HCl)} = \frac{1}{2}$

$V(Cl_2) = \frac{1}{2} \cdot V(HCl) = \frac{1}{2} \cdot 25 \text{ л} = 12,5 \text{ л}$

Ответ: для получения 25 л хлороводорода необходимо 12,5 л хлора и 12,5 л водорода.