Расставьте коэффициенты методом электронного баланса K+ H2SO4= K2SO4 +H2S + H2O 2. Определите объем газа, который выделится при взаимодействии 20 г калия с фосфорной кислотой.
Расставьте коэффициенты методом электронного баланса K+ H2SO4= K2SO4 +H2S + H2O 2. Определите объем газа, который выделится при взаимодействии 20 г калия с фосфорной кислотой.
Для начала расставим коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса. Уравнение реакции:
[ K + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2S + H_2O ]
Шаг 1. Определим степени окисления элементов, которые изменяются в ходе реакции.
Калий (K) в исходных веществах имеет степень окисления 0, а в продукте ( K_2SO_4 ) — +1. Сера (S) в ( H_2SO_4 ) имеет степень окисления +6, а в ( H_2S ) — -2.
Шаг 2. Запишем полуреакции окисления и восстановления.
Окисление калия: [ K^0 \rightarrow K^{+1} + e^- ]
Восстановление серы: [ S^{+6} + 8e^- \rightarrow S^{-2} ]
Шаг 3. Уравняем количество электронов, передаваемых в окислительно-восстановительных реакциях.
Для этого умножим полуреакцию окисления на 8: [ 8K^0 \rightarrow 8K^{+1} + 8e^- ]
Шаг 4. Составим уравнение с учетом найденных коэффициентов.
[ 8K + H_2SO_4 \rightarrow 4K_2SO_4 + H_2S + H_2O ]
Теперь уравняем количество атомов водорода и кислорода:
[ 8K + 5H_2SO_4 \rightarrow 4K_2SO_4 + H_2S + 4H_2O ]
Проверим баланс атомов:
Таким образом, уравнение реакции сбалансировано:
[ 8K + 5H_2SO_4 \rightarrow 4K_2SO_4 + H_2S + 4H_2O ]
Теперь рассчитаем объем газа, выделившегося при взаимодействии 20 г калия с фосфорной кислотой.
Шаг 1. Запишем уравнение реакции калия с фосфорной кислотой:
[ 3K + H_3PO_4 \rightarrow K_3PO_4 + 3/2 H_2 ]
Шаг 2. Рассчитаем количество вещества калия:
Молярная масса K = 39 г/моль.
Количество вещества калия: [ n(K) = \frac{20 \text{ г}}{39 \text{ г/моль}} \approx 0.513 \text{ моль} ]
Шаг 3. По уравнению реакции видно, что на 3 моль калия выделяется 1.5 моль водорода (H₂).
Рассчитаем количество молей водорода: [ n(H_2) = \frac{3/2}{3} \cdot 0.513 \approx 0.2565 \text{ моль} ]
Шаг 4. Определим объем водорода при нормальных условиях (н.у., 0°C, 1 атм):
1 моль газа при н.у. занимает 22.4 л.
Объем водорода: [ V(H_2) = 0.2565 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 5.74 \text{ л} ]
Итак, при взаимодействии 20 г калия с фосфорной кислотой выделится примерно 5.74 литра водорода.
Для начала, рассмотрим уравнение реакции: 2K + H2SO4 = K2SO4 + H2S + H2O
Для того чтобы расставить коэффициенты методом электронного баланса, нужно уравнять количество атомов каждого элемента слева и справа от реакционной стрелки. После балансировки уравнения получим: 2K + H2SO4 = K2SO4 + 2H2S + 2H2O
Теперь перейдем ко второй части вопроса. Для того чтобы определить объем газа, который выделится при взаимодействии 20 г калия с фосфорной кислотой (H2SO4), нужно сначала рассчитать количество вещества реагента (количество молей калия). Далее, используя стехиометрические коэффициенты из уравнения реакции, определить количество молей газа, которое выделится при реакции.
Давайте проделаем расчеты: Молярная масса K = 39 г/моль Масса 20 г калия = 20 г / 39 г/моль ≈ 0.51 моль
Из уравнения видно, что при реакции 2 моль калия образуется 2 моль сероводорода (H2S). Следовательно, при 0.51 моль калия образуется 0.51 моль сероводорода.
Теперь, используя уравнение и закон Авогадро, можно рассчитать объем газа: V = n * Vm где V - объем газа, n - количество молей газа, Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22.4 л/моль)
V = 0.51 моль * 22.4 л/моль ≈ 11.424 л
Таким образом, при взаимодействии 20 г калия с фосфорной кислотой выделится примерно 11.424 л сероводорода (H2S).
