29°C তাপমাত্রায় 1 atm চাপে 20 L হাইড্রোজেন তৈরি করতে কী পরিমাণ লৌহ প্রয়োজন?

হাইড্রোজেন তৈরিতে প্রয়োজনীয় লৌহের পরিমাণ নির্ণয়

প্রথমে, বিক্রিয়াটি লিখি:

\(Fe(s) + 2HCl(aq) \rightarrow FeCl_2(aq) + H_2(g)\uparrow\)

এখানে, 1 মোল লৌহ (Fe) থেকে 1 মোল হাইড্রোজেন গ্যাস (\(H_2\)) উৎপন্ন হয়।

আদর্শ গ্যাস সমীকরণ ব্যবহার করে হাইড্রোজেনের মোল সংখ্যা নির্ণয় করি:

\(PV = nRT\)

যেখানে,

\(P = 1 \text{ atm}\), \(V = 20 \text{ L}\), \(R = 0.0821 \text{ L atm mol}^{-1} \text{K}^{-1}\), \(T = 29^\circ C = 29 + 273.15 = 302.15 \text{ K}\)

সুতরাং, \(n = \frac{PV}{RT} = \frac{1 \text{ atm} \times 20 \text{ L}}{0.0821 \text{ L atm mol}^{-1} \text{K}^{-1} \times 302.15 \text{ K}} = 0.806 \text{ mol}\)

যেহেতু 1 মোল লৌহ থেকে 1 মোল হাইড্রোজেন উৎপন্ন হয়, তাই প্রয়োজনীয় লৌহের মোল সংখ্যা = 0.806 মোল।

লৌহের ভর \( = \text{মোল সংখ্যা} \times \text{পারমাণবিক ভর} \)

লৌহের পারমাণবিক ভর = 55.845 g/mol

সুতরাং, প্রয়োজনীয় লৌহের ভর \( = 0.806 \text{ mol} \times 55.845 \text{ g/mol} = 45.02 \text{ g} \approx 45.4 \text{ g}\)

অতএব, 29°C তাপমাত্রায় 1 atm চাপে 20 L হাইড্রোজেন তৈরি করতে প্রায় 45.4 g লৌহ প্রয়োজন। 🎉