Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoeveel waterstof zal produceren als u zwavelzuur mengt met calciummetaal?

U vraagt ​​naar de reactie tussen zwavelzuur (H₂so₄) en calciummetaal (CA). Deze reactie is een klassiek voorbeeld van een enkele verplaatsingsreactie, die calciumsulfaat (CASO₄) en waterstofgas (H₂) produceert.

Hier is de evenwichtige chemische vergelijking:

ca (s) + h₂so₄ (aq) → caso₄ (aq) + h₂ (g)

Om de hoeveelheid geproduceerde waterstof te bepalen, moet u het volgende weten:

* De hoeveelheid gebruikte calciummetaal: Dit kan in gram, mollen of een andere meeteenheid zijn.

* De concentratie van het zwavelzuur: Dit wordt meestal uitgedrukt in molariteit (mol per liter).

Hier is hoe de hoeveelheid geproduceerde waterstof te berekenen:

1. Bepaal de beperkende reactant: De beperkende reactant is de stof die eerst volledig zal worden geconsumeerd, waardoor de hoeveelheid gevormde product wordt beperkt. Om het te vinden, vergelijkt u de mol calcium en gebruikte zwavelzuur.

2. Bereken de mol waterstof geproduceerde: Gebruik de molverhouding van de gebalanceerde vergelijking om de mol waterstof te bepalen die zijn geproduceerd uit de beperkende reactant.

3. Mol waterstof omzetten in gram (of een andere gewenste eenheid): Gebruik de molaire massa van waterstof (2.016 g/mol) om mol waterstof om te zetten in gram.

Voorbeeld:

Laten we zeggen dat u 5,0 g calciummetaal reageert met 100 ml 1,0 m zwavelzuur.

1. mol calcium: (5,0 g ca) / (40,08 g / mol Ca) =0,125 mol Ca

2. mol zwavelzuur: (1.0 mol/l H₂so₄) * (0.100 l) =0.100 mol H₂so₄

3. Beperking van reactant: Calcium is de beperkende reactant omdat er minder mol ervan is dan zwavelzuur.

4. mol waterstof: Omdat de molverhouding tussen calcium en waterstof 1:1 is, zal 0,125 mol Ca 0,125 mol H₂ produceren.

5. gram waterstof: (0,125 mol H₂) * (2.016 g/mol H₂) =0,252 g H₂

Daarom zou in dit voorbeeld 0,252 g waterstofgas worden geproduceerd.

BELANGRIJKE VEILIGHEID OPMERKING: Deze reactie is exotherme en geeft waterstofgas vrij, dat ontvlambaar is. Het mag alleen worden uitgevoerd onder de juiste veiligheidsmaatregelen en in een goed geventileerd gebied.