Для решения данной задачи необходимо знать уравнение химической реакции алюминия с кислородом и молярные массы веществ.
Уравнение реакции: $$4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$$
Молярная масса алюминия (Al) = 27 г/моль
Молярная масса кислорода (O₂) = 32 г/моль
Теперь решим задачу для каждого случая:
Для 54 г Al:
Количество вещества алюминия: $$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{54 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$$
Из уравнения реакции видно, что 4 моль Al реагируют с 3 моль O₂. Следовательно, 2 моль Al будут реагировать с:
$$n(O_2) = \frac{3}{4} \cdot n(Al) = \frac{3}{4} \cdot 2 \text{ моль} = 1.5 \text{ моль}$$
Масса кислорода: $$m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) = 1.5 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 48 \text{ г}$$
Для 27 г Al:
Количество вещества алюминия: $$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{27 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль}$$
Из уравнения реакции видно, что 4 моль Al реагируют с 3 моль O₂. Следовательно, 1 моль Al будет реагировать с:
$$n(O_2) = \frac{3}{4} \cdot n(Al) = \frac{3}{4} \cdot 1 \text{ моль} = 0.75 \text{ моль}$$
Масса кислорода: $$m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) = 0.75 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 24 \text{ г}$$
Для 40,5 г Al:
Количество вещества алюминия: $$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{40.5 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 1.5 \text{ моль}$$
Из уравнения реакции видно, что 4 моль Al реагируют с 3 моль O₂. Следовательно, 1.5 моль Al будут реагировать с:
$$n(O_2) = \frac{3}{4} \cdot n(Al) = \frac{3}{4} \cdot 1.5 \text{ моль} = 1.125 \text{ моль}$$
Масса кислорода: $$m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) = 1.125 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 36 \text{ г}$$
Для 54 г Al: Ответ: 48 г
Для 27 г Al: Ответ: 24 г
Для 40,5 г Al: Ответ: 36 г
Ответ: Для 54 г Al потребуется 48 г кислорода; для 27 г Al потребуется 24 г кислорода; для 40,5 г Al потребуется 36 г кислорода.