Question

На суміш магнію і магній оксиду масою 15 г, у якій масова частка металу складає 57,6%, подіяли надлишком хлоридної кислоти. Обчисліть об'єм водню (в літрах за н.у), що при цьому виділяється.

Answer 1

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑
MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O

Водень виділяється лише у реакції магнію з хлоридною кислотою, тому ведемо подальші розрахунки лише по першому рівнянню:
внаслідок реакції 1 моль Mg з кислотою виділяється 1 моль H₂.

M (Mg) = 24 г/моль

24 г (Mg)             ---  22,4 л (H₂)
0,576*15 г (Mg)  ---  V л (H₂)

V (H₂) = 0,576*15*22,4/24 ≈ 8 л

Answer 2

Для вирішення цієї задачі ми спочатку знайдемо кількість магнію у суміші.

Масова частка металу у суміші складає 57,6%, що означає, що маса магнію у суміші становить:

Маса магнію = 15 г × 0,576 = 8,64 г

Маса магнію виражена в грамах дорівнює молекулярній масі магнію, тому можемо сказати, що у суміші є 8,64 г магнію.

Розглянемо реакцію між магнієм і хлоридною кислотою:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

За реакцією одна моль магнію утворює одну моль водню. Молекулярна маса магнію (Mg) дорівнює 24,31 г/моль.

Маса магнію, який взятий у реакцію, дорівнює 8,64 г, що відповідає масі однієї молі магнію.

Таким чином, кількість молей магнію у суміші дорівнює:

Кількість молей магнію = маса магнію / молекулярна маса магнію = 8,64 г / 24,31 г/моль ≈ 0,355 моль

Оскільки за реакцією одна моль магнію утворює одну моль водню, кількість молей водню, яка виділиться під час реакції, також буде дорівнювати 0,355 моль.

Тепер ми можемо використати ідеальний газовий закон, щоб знайти об'єм водню. За нормальних умов (н.у.), одна моль будь-якого ідеального газу займає об'єм 22,4 л.

Тому об'єм водню, що виділяється, буде дорівнювати:

Об'єм водню = кількість молей водню × об'єм однієї молі газу за н.у. =