برای حل سوال، باید به واکنش داده شده توجه کنیم:
\[ 2Al(s) + 6HCl(aq) \rightarrow 2AlCl_3(aq) + 3H_2(g) \]
اگر میزان کاهش جرم مخلوط واکنش برابر با ۲ گرم باشد، این کاهش به دلیل تولید گاز هیدروژن (که از سیستم خارج میشود) است. بنابراین، ابتدا باید جرم گاز تولیدی را محاسبه کنیم و سپس جرم آلومینیم مصرفشده را بیابیم.
واکنش نشان میدهد که ۳ مول هیدروژن از ۲ مول آلومینیم تولید میشود. یعنی:
- جرم مولی \( H_2 \) حدوداً ۲ گرم بر مول است.
بنابراین، اگر کاهش ۲ گرم در جرم باشد، یعنی حدود ۱ مول هیدروژن تولید شده است (زیرا \( 3 \text{ mol} H_2 \) تقریباً ۶ گرم میشود و برای کاهش ۲ گرم تقریباً ۱ مول هیدروژن مورد نیاز است).
حالا نسبت مولی را بهکار میگیریم:
از واکنش:
- ۲ مول Al نیاز به ۳ مول \( H_2 \) دارد.
حال، ما ۱ مول \( H_2 \) تولید کردهایم، بنابراین به نسبت:
- اگر \( x \) مول Al مصرفشده باشد:
\[ \frac{x}{2} = \frac{1}{3} \]
حل میکنیم:
\[ x = \frac{2}{3} \]
جرم مولی Al حدوداً ۲۷ گرم بر مول است، پس:
\[ \frac{2}{3} \times 27 = 18 \text{ گرم } \]
بنابراین، حدود ۱۸ گرم آلومینیم مصرف شده است.
