10. Рассчитайте количество (моль) вещества и число электронов, которые перейдут от восстановителя к окислителю при полном растворении в серной кислоте алюминия массой 2,7 г.
Дано:
m ( A l ) = 2.7 г . m(\ce{Al})=2.7\,г. m ( Al ) = 2.7 г .
Найти:
N ( e ˉ ) − ? N(\bar e)-? N ( e ˉ ) − ?
n ( e ˉ ) − ? n(\bar e)-? n ( e ˉ ) − ?
Решение:
2 A l + 3 H X 2 + 1 S O X 4 = A l X 2 + 3 ( S O X 4 ) X 3 + 3 H X 2 0 ; \ce{2Al + 3H^{+1}_2SO4 = Al^{+3}_2(SO4)3 + 3H^0_2;} 2 Al + 3 H X 2 + 1 SO X 4 = Al X 2 + 3 ( SO X 4 ) X 3 + 3 H X 2 0 ;
A l X 0 − 3 e ˉ → A l X + 3 \ce{Al^0 - 3$\bar e$ -> Al^{+3}} Al X 0 − 3 e ˉ Al X + 3 (восстановитель)
2 H X + 1 + 2 e ˉ → H X 2 X 0 \ce{2H^{+1} + 2$\bar e$ -> H_2^0} 2 H X + 1 + 2 e ˉ H X 2 X 0 (окислитель)
n ( A l ) = m ( A l ) M ( A l ) = 2.7 27 = 0.1 моль . n(\ce{Al})=\dfrac{m(\ce{Al})}{M(\ce{Al})}=\dfrac{2.7}{27}=0.1\,моль. n ( Al ) = M ( Al ) m ( Al ) = 27 2.7 = 0.1 моль .
Восстановитель алюминий отдаёт окислителю 3 электрона.
n ( e ˉ ) = n ( A l ) ⋅ 3 = 0.1 ⋅ 3 = 0.3 моль ; n(\bar e)=n(\ce{Al})\cdot 3 = 0.1\cdot 3 = 0.3\,моль; n ( e ˉ ) = n ( Al ) ⋅ 3 = 0.1 ⋅ 3 = 0.3 моль ;
N ( e ˉ ) = n ( e ˉ ) ⋅ N А = 0.3 ⋅ 6.02 ⋅ 1 0 23 мол ь − 1 = 1.81 ⋅ 1 0 23 эл . N(\bar e) = n(\bar e) \cdot N_А = 0.3\cdot 6.02\cdot 10^{23}\, моль^{-1}=1.81\cdot 10^{23}\, эл. N ( e ˉ ) = n ( e ˉ ) ⋅ N А = 0.3 ⋅ 6.02 ⋅ 1 0 23 мол ь − 1 = 1.81 ⋅ 1 0 23 эл .
Ответ: 0.3 моль ; 1.81 ⋅ 1 0 23 . 0.3\,моль; 1.81\cdot 10^{23}. 0.3 моль ; 1.81 ⋅ 1 0 23 .