Для того чтобы алюминий и лед прореагировали полностью, необходимо учесть химическую реакцию, которая происходит между алюминием и водой (вода – это основная составляющая льда). Реакция протекает следующим образом:
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
В результате этой реакции алюминий реагирует с водой, образуя гидроксид алюминия (Al(OH)3) и водород (H2).
Теперь рассмотрим, как можно рассчитать необходимое соотношение по массе для полного взаимодействия:
- Молекулярная масса алюминия (Al) составляет 26,98 г/моль.
- Молекулярная масса воды (H2O) составляет 18,015 г/моль.
Из уравнения реакции видно, что на 2 моль алюминия приходится 6 моль воды. Таким образом, масса алюминия и воды, которые вступают в реакцию, будет следующей:
- Для 2 моль алюминия масса составляет: 2 × 26,98 = 53,96 г.
- Для 6 моль воды масса составляет: 6 × 18,015 = 108,09 г.
Это означает, что для реакции необходимо 53,96 г алюминия и 108,09 г воды.
Теперь, чтобы перевести это в соотношение по массе между алюминием и льдом (лед – это вода в твердой форме), нужно учесть, что масса льда будет равна массе воды, так как лед состоит из того же вещества.
Соотношение по массе для полного реагирования будет:
53,96 г (Al) : 108,09 г (H2O) ≈ 1 : 2,0
Итак, для того чтобы порошок алюминия полностью отреагировал с льдом, необходимо смешивать их в соотношении около 1:2 по массе.
