2-31. Вычислите массу оксида алюминия, который образуется при сгорании 135 г порошкообразного алюминия. Рассчитайте массу кислорода, который потребуется для этого.

Для решения задачи необходимо знать молярные массы веществ: Al (27 г/моль), Al₂O₃ (102 г/моль) и O₂ (32 г/моль).

1. Запишем уравнение реакции горения алюминия:

$$4Al + 3O_2 = 2Al_2O_3$$

2. Найдем количество вещества алюминия:

$$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{135 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 5 \text{ моль}$$

3. По уравнению реакции определим количество вещества оксида алюминия и кислорода:

Из 4 моль Al образуется 2 моль Al₂O₃, значит, из 5 моль Al образуется:

$$n(Al_2O_3) = \frac{5 \text{ моль} \cdot 2}{4} = 2.5 \text{ моль}$$

Для 4 моль Al требуется 3 моль O₂, значит, для 5 моль Al потребуется:

$$n(O_2) = \frac{5 \text{ моль} \cdot 3}{4} = 3.75 \text{ моль}$$

4. Рассчитаем массу оксида алюминия и кислорода:

$$m(Al_2O_3) = n(Al_2O_3) \cdot M(Al_2O_3) = 2.5 \text{ моль} \cdot 102 \text{ г/моль} = 255 \text{ г}$$ $$m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) = 3.75 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 120 \text{ г}$$

Ответ: Масса оксида алюминия равна 255 г, масса кислорода равна 120 г.