Первым шагом определим уравнение реакции, которая происходит между калием и серной кислотой. Уравнение будет выглядеть следующим образом:
2K + H2SO4 → K2SO4 + H2
Из уравнения видно, что 2 молекулы калия (2K) взаимодействуют с 1 молекулой серной кислоты (H2SO4), образуя 1 молекулу калия сульфата (K2SO4) и 1 молекулу водорода (H2).
Далее, чтобы вычислить объем водорода, который образуется, мы должны использовать стехиометрию реакции, то есть отношение между количеством реагентов.
В данном случае у нас имеется масса калия, а не количество веществ. Чтобы перейти от массы к количеству веществ, нам необходимо использовать молярную массу калия. Молярная масса калия составляет 39 г/моль.
Теперь мы можем посчитать количество молей калия, зная его массу. Для этого используем формулу:
моль = масса / молярная масса
Подставим в формулу известные данные:
моль калия = 39 г / 39 г/моль = 1 моль
Таким образом, у нас имеется 1 моль калия, которая взаимодействует с 1 молью серной кислоты.
Важно отметить, что стехиометрическое соотношение между реагентами позволяет нам утверждать, что 1 моль калия образует 1 моль водорода.
И, наконец, чтобы найти объем водорода, нужно использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Так как задача не указывает значения давления, температуры и газовой постоянной, мы предположим, что они равны 1 атм, 273 К и 0.0821 атм∙л / (моль∙К) соответственно.
Теперь мы можем вычислить объем водорода при стандартных условиях:
V = nRT / P = (1 моль) * (0.0821 атм∙л / (моль∙К)) * (273 К) / (1 атм) = 22.4 л
Таким образом, образуется 22.4 л водорода при взаимодействии 39 г калия с серной кислотой.
Надеюсь, я смог объяснить вам решение этой задачи подробно и понятно. Если у вас остались какие-либо вопросы или вы нуждаетесь в дополнительных объяснениях, пожалуйста, сообщите мне.
