Вычислите объём водорода, необходимый для восстановления 20 л этаналя при н.у.

Для решения задачи вычислим объём водорода, необходимый для восстановления 20 л этаналя (ацетальдегида) при нормальных условиях (н.у.), где давление составляет 1 атм, а температура — 0°C (273,15 K).

1. Запишем химическую реакцию восстановления этаналя водородом.

   Этаналь (CH₃CHO) восстанавливается до этанола (CH₃CH₂OH) при помощи водорода:

   $$CH₃CHO + H₂ \rightarrow CH₃CH₂OH$$

2. Определим, сколько молей этаналя содержится в 20 л.

   Согласно закону Бойля-Мариотта и условиям задачи (нормальные условия), 1 моль газа занимает 22,4 л при н.у. Следовательно, для 20 л этаналя вычислим количество молей:

   $$n_{\text{этаналь}} = \frac{20 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,8929 \, \text{моль}$$

3. Из химической реакции видно, что на 1 моль этаналя требуется 1 моль водорода.

   То есть, для восстановления 0,8929 моль этаналя потребуется такое же количество молей водорода:

   $$n_{\text{H₂}} = 0,8929 \, \text{моль}$$

4. Теперь найдем объём водорода, необходимый для реакции.

   Используем тот же объёмный коэффициент, что и для этаналя: при н.у. 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, объём водорода для 0,8929 моль будет равен:

   $$V_{\text{H₂}} = 0,8929 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 20 \, \text{л}$$

Итак, для восстановления 20 л этаналя при нормальных условиях потребуется 20 л водорода.