Задача 2. Какой объем (н.у.) водорода выделится при взаимодействии 8 г калия и 50 г воды?

Решение: 1. Запишем уравнение реакции взаимодействия калия с водой: $$2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2$$ 2. Найдем количество вещества калия: $$n(K) = \frac{m(K)}{M(K)} = \frac{8 \text{ г}}{39 \text{ г/моль}} \approx 0.205 \text{ моль}$$ 3. Найдем количество вещества воды: $$n(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{50 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} \approx 2.78 \text{ моль}$$ 4. Определим, какое вещество в избытке. По уравнению реакции, на 2 моль K требуется 2 моль $$H_2O$$. Найдем отношение: $$\frac{n(K)}{2} = \frac{0.205}{2} \approx 0.1025$$ $$\frac{n(H_2O)}{2} = \frac{2.78}{2} \approx 1.39$$ Так как $$\frac{n(K)}{2} < \frac{n(H_2O)}{2}$$, калий в недостатке, расчет ведем по калию. 5. Найдем количество вещества водорода, выделившегося в результате реакции: Из уравнения реакции видно, что 2 моль K образуют 1 моль $$H_2$$. Следовательно: $$n(H_2) = \frac{1}{2} n(K) = \frac{1}{2} \cdot 0.205 \text{ моль} \approx 0.1025 \text{ моль}$$ 6. Найдем объем выделившегося водорода: $$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0.1025 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 2.296 \text{ л}$$ Ответ: **2.296 л** водорода выделится.