Дано: V(H2)=1,12 л. Знайти: m(Cа)-? m(H2O)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
x г у г 1,12 л
Cа + 2H2O = Cа(ОН)2 + H2↑
40 г 36 г 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцію Cа і 2 моль води H2O з виділенням 1 моль водню H2 (1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.).
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 1 моль кальцію Cа і масу 2 моль води H2O.
Mr(Cа)=Ar(Cа)=40, M(Cа)=40 г/моль. Маса 1 моль=40 г.
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль.
Маса 1 моль=18 г, а маса 2 моль=36 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення маси кальцію Cа.
х г / 40 г= 1,12 л / 22,4 л, звідси х=1,12 л• 40 г / 22,4 л=2 г.
Пропорція для обчислення маси води H2O.
у г / 36 г= 1,12 л / 22,4 л, звідси у=1,12 л• 36 г / 22,4 л=1,8 г.
Відповідь: m(Cа)=2 г; m(Н2О)=1,8 г.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: Cа+2H2O=Cа(ОН)2+H2↑
Обчислюємо кількість речовини водню H2 об'ємом 1,12 л за формулою y=V/Vм, де Vм=22,4 л/моль за н.у
y(H2)=1,12 л: 22,4 л/моль=0,05 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцію Cа і 2 моль води H2O з виділенням 1 моль водню H2, кількість речовини водню і кальцію однакова, тому y(Cа)=0,05 моль, а кількість речовини води є у два рази більшою, тому y(H2O)=0,1 моль.
Обчислюємо молярні маси кальцію Са і води H2O.
Mr(Cа)=Ar(Cа)=40, M(Cа)=40 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 кальцію Cа кількістю речовини 0,05 моль.
m(Cа)=0,05 моль•40 г/моль=2 г.
Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,1 моль.
m(H2O)=0,1 моль•18 г/моль=1,8 г.
Відповідь: m(Cа)=2 г; m(Н2О)=1,8 г.