4. 8 г. кальция поместили в воду. Определите: а) массу образовавшегося гидроксида, б) объем выделившегося газа.

4. Расчеты по реакции кальция с водой:

Дано:
m(Ca) = 8 г

Найти:
m(Ca(OH)₂) - ?
V(H₂) - ?

Решение:

1. Напишем уравнение реакции: \( Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow \)
2. Найдем молярную массу кальция: \( M(Ca) = 40 \) г/моль.
3. Найдем количество вещества кальция: \( \nu(Ca) = \frac{m(Ca)}{M(Ca)} = \frac{8 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.2 \) моль.
4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль Ca образуется 1 моль Ca(OH)₂ и 1 моль H₂. Следовательно, \( \nu(Ca(OH)_2) = \nu(Ca) = 0.2 \) моль и \( \nu(H_2) = \nu(Ca) = 0.2 \) моль.
5. Найдем молярную массу гидроксида кальция: \( M(Ca(OH)_2) = 40 + 2 \cdot (16 + 1) = 40 + 38 = 74 \) г/моль.
6. Найдем массу образовавшегося гидроксида кальция: \( m(Ca(OH)_2) = \nu(Ca(OH)_2) \cdot M(Ca(OH)_2) = 0.2 \text{ моль} \cdot 74 \text{ г/моль} = 14.8 \) г.
7. Найдем объем выделившегося водорода (при н.у.): \( V(H_2) = \nu(H_2) \cdot V_m \), где \( V_m = 22.4 \) л/моль (молярный объем газов при н.у.).
8. \( V(H_2) = 0.2 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 4.48 \) л.

Ответ: а) масса образовавшегося гидроксида кальция 14.8 г; б) объем выделившегося газа 4.48 л.