Для решения этой задачи, нам необходимо знать химическое уравнение реакции между алюминием и бромоводородной кислотой.
Сначала запишем уравнение реакции:
2Al + 6HBr → 2AlBr3 + 3H2
Из уравнения видно, что для полного протекания реакции требуется 2 моль алюминия и 6 молей бромоводородной кислоты.
Теперь, для нахождения объёма выделившегося газа (H2), мы должны использовать понятие молярного объёма и установленное при нормальных условиях (н.у.), то есть при температуре 0 °C и давлении 1 атмосферы.
Объём 1 моля газа при нормальных условиях равен 22,4 литра (это следует из уравнения состояния идеального газа PV = nRT).
Теперь рассчитаем количество алюминия. Молярная масса алюминия (Al) составляет 26,98 г/моль. Таким образом, 16,2 г алюминия равны:
n(Al) = m/M = 16,2 г / 26,98 г/моль ≈ 0,6 моль
Так как у нас избыток раствора бромоводородной кислоты, мы знаем, что алюминия будет достаточно для реакции. Поэтому мы можем использовать количество алюминия, чтобы рассчитать количество газа, выделившегося при реакции.
Так как стехиометрический коэффициент перед H2 равен 3, это означает, что на каждый моль алюминия выделяется 3 моля газа (H2).
Количество газа (H2), выделившегося при реакции, будет:
n(H2) = 3 * n(Al) = 3 * 0,6 моль = 1,8 моль
Теперь применим понятие молярного объёма при нормальных условиях, чтобы рассчитать объём газа (H2):
