Hvor meget brint vil producere, hvis du blander svovlsyre med calciummetal?

Du spørger om reaktionen mellem svovlsyre (H₂so₄) og calciummetal (CA). Denne reaktion er et klassisk eksempel på en enkelt forskydningsreaktion, der producerer calciumsulfat (caso₄) og brintgas (H₂).

Her er den afbalancerede kemiske ligning:

CA (S) + H₂SO₄ (AQ) → CASO₄ (AQ) + H₂ (G)

For at bestemme mængden af ​​produceret brint, skal du kende følgende:

* den anvendte mængde calciummetal: Dette kan være i gram, mol eller en anden måleenhed.

* Koncentrationen af ​​svovlsyren: Dette udtrykkes normalt i molaritet (mol per liter).

Her er, hvordan man beregner mængden af ​​produceret brint:

1. Bestem den begrænsende reaktant: Den begrænsende reaktant er det stof, der vil blive fuldstændigt konsumeret først, hvilket begrænser mængden af ​​dannet produkt. For at finde det skal du sammenligne molen af ​​calcium og svovlsyre anvendt.

2. Beregn molen af ​​brintproduceret: Brug molforholdet fra den afbalancerede ligning til at bestemme molen af ​​brint produceret fra den begrænsende reaktant.

3. Konverter mol brint til gram (eller enhver anden ønsket enhed): Brug den molære masse af brint (2,016 g/mol) til at omdanne mol brint til gram.

Eksempel:

Lad os sige, at du reagerer 5,0 g calciummetal med 100 ml 1,0 m svovlsyre.

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

2. mol svovlsyre: (1,0 mol/l h₂so₄) * (0,100 l) =0,100 mol H₂so₄

3. Begrænsende reaktant: Calcium er den begrænsende reaktant, fordi der er færre mol af det end svovlsyre.

4. mol brint: Da molforholdet mellem calcium og brint er 1:1, vil 0,125 mol CA producere 0,125 mol H₂.

5. gram brint: (0,125 mol H₂) * (2,016 g/mol H₂) =0,252 g H₂

Derfor ville der i dette eksempel blive produceret 0,252 g brintgas.

Vigtig sikkerhed Bemærk: Denne reaktion er eksoterm og frigiver brintgas, som er brandfarlig. Det skal kun udføres under passende sikkerhedsforholdsregler og i et godt ventileret område.