Рассчитайте объем водорода (н. у.), который выделится при взаимодействии 1,5 моль алюминия с соляной кислотой. Какое количество вещества хлороводорода потребуется для этой реакции?

Краткая запись:

• Дано: \( n(Al) = 1,5 \) моль
• Найти: \( V(H_2) \) — ?, \( n(HCl) \) — ?

Реакция:

Алюминий реагирует с соляной кислотой с выделением водорода:

\[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow \]

Расчеты:

1. Количество вещества водорода: Из уравнения реакции видно, что из 2 моль алюминия выделяется 3 моль водорода. Следовательно, из 1,5 моль алюминия выделится:
   \( n(H_2) = \frac{3}{2} \cdot n(Al) = \frac{3}{2} \cdot 1,5 \) моль
   \( n(H_2) = 2,25 \) моль.
2. Объем водорода: При нормальных условиях (н. у.) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Поэтому объем 2,25 моль водорода будет:
   \( V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 2,25 \) моль \( \cdot 22,4 \) л/моль
   \( V(H_2) = 50,4 \) л.
3. Количество вещества хлороводорода: Из уравнения реакции видно, что на 2 моль алюминия требуется 6 моль хлороводорода. Следовательно, на 1,5 моль алюминия потребуется:
   \( n(HCl) = \frac{6}{2} \cdot n(Al) = 3 \cdot 1,5 \) моль
   \( n(HCl) = 4,5 \) моль.

Ответ: Объем выделившегося водорода составит 50,4 л. Для реакции потребуется 4,5 моль хлороводорода.