Question

В 1960г 15%-ного раствора серной кислоты растворили магний. Вычислите объем выделившегося газа.

Answer 1

Ответ 67,2 л
Решение ниже

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно знать химическое уравнение реакции между магнием и серной кислотой. Реакция магния с серной кислотой приводит к образованию магния сульфата и выделению водорода. Это химическое уравнение выглядит следующим образом:

Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2

Из уравнения видно, что каждый моль магния (Mg) реагирует с одним молью серной кислоты (H2SO4) и выделяет один моль водорода (H2).

Давайте посчитаем, сколько молей магния мы имеем и сколько молей водорода будет выделено.

Пусть у нас есть 100 мл (0,1 л) 15%-ного раствора серной кислоты. 15%-ный раствор означает, что в 100 мл раствора содержится 15 г серной кислоты (H2SO4).

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) составляет примерно 98 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать количество молей серной кислоты:

Количество молей H2SO4 = (масса H2SO4) / (молярная масса H2SO4) Количество молей H2SO4 = (15 г) / (98 г/моль) ≈ 0,153 моль

Так как магний (Mg) реагирует с серной кислотой в соотношении 1:1, то количество молей магния также составляет 0,153 моль.

Теперь мы знаем, что каждый моль магния выделяет один моль водорода, поэтому количество молей водорода равно 0,153 моль.

Теперь используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Для вычисления объема выделенного водорода нам нужно знать давление, температуру и универсальную газовую постоянную. Предположим, что реакция происходит при стандартных условиях (0°C и 1 атмосферное давление).

R = 0,0821 латм/(мольК) T = 273 К (0°C в Кельвинах)

Теперь мы можем рассчитать объем водорода:

V = (nRT) / P V = (0,153 моль * 0,0821 латм/(мольК) * 273 К) / 1 атмосферное давление V ≈ 3,94 л

Таким образом, объем выделившегося водорода составляет приблизительно 3,94 литра при стандартных условиях.