Через раствор йодида калия пропустили воздух объёмом (н. у.) 2,24 дм3 с примесью хлора. Рассчитайте объёмную долю хлора в воздухе.
Через раствор йодида калия пропустили воздух
объёмом (н. у.) 2,24 дм3 с примесью хлора. В результате
реакции образовался йод массой 0,120 г. Рассчитайте объёмную долю хлора в воздухе.
Для расчета объемной доли хлора в воздухе, необходимо установить соотношение между объемами хлора и всего воздуха на основе уравнения реакции и данных о массе образовавшегося йода.
Уравнение реакции между хлором (Cl₂) и йодидом калия (KI) выглядит следующим образом:
2 KI + Cl₂ → 2 KCl + I₂
Согласно уравнению, для образования одной молекулы йода (I₂) требуется одна молекула хлора (Cl₂).
Шаги для расчета:
1. Рассчитаем количество молей йода, используя его массу и молярную массу. Молярная масса йода (I₂) равна примерно 253,8 г/моль.
Количество молей йода = масса йода / молярная масса йода
Количество молей йода = 0,120 г / 253,8 г/моль
2. Установим соотношение между молями йода и молями хлора на основе уравнения реакции. Согласно уравнению, для каждой молекулы йода требуется одна молекула хлора.
Количество молей хлора = количество молей йода
3. Рассчитаем объем хлора, используя количество молей хлора и идеальный газовый закон. Объем хлора можно рассчитать при нормальных условиях (н. у.), где объем одной моли газа равен примерно 22,414 л.
Объем хлора = количество молей хлора * объем одной моли
4. Рассчитаем объемную долю хлора в воздухе, используя объем хлора и объем всего воздуха.
Объемная доля хлора = объем хлора / объем всего воздуха
Выполнив вычисления, получим:
Количество молей йода = 0,120 г / 253,8 г/моль ≈ 0,000473 моль
Количество молей хлора = 0,000473 моль
Объем хлора = 0,000473 моль * 22,414 л/моль ≈ 0,0106 л (или 10,6 мл)
Объемная доля хлора = 0,0106 л / 2,24 л ≈ 0,0047 (или округленно 0,47%)
Таким образом, объемная доля хлора в воздухе составляет примерно 0,47%.