Question

100 баллов Який об'єм водню виділиться при взаємодії магнію з 50 г. розчину оцтової кислоти, масова частка кислоти в якому 12%? Какой объём водорода выделится при взаимодействии магния с 50 г. раствором уксусной кислоты, массовая доля кислоты в котором 12%? Решить классическим химический способом, с указанием уравнения реакции, формул для вычисления и подробным решением. Заранее благодарю

Answer 1

1) Находим массу кислоты в растворе:

m = [ω*m(p-p)]/100 = 12*50/100 = 6 г

2) Находим молярную массу кислоты и количество её молей в растворе:

М(СН₃СООН) = 12 + 3*1 + 12 + 16 + 16 + 1 = 60 г/моль

n(СН₃СООН) = m/M = 6/60 = 0,1 моль

3) Находим молярную массу магния и его количество молей:

М(Mg) = 24 г/моль

n(Mg) = m/M = 50/24 = 2,08 моль

4) Уравнение реакции:

Mg + 2CH₃COOH →  (CH₃COO)Mg + H₂↑

5) По уравнению определяем, что 1 моль магния взаимодействует с 2 молями кислоты. Значит у нас кислота в недостатке, а магний в избытке, поэтому расчёты ведем по кислоте.

По уравнению видно, что при взаимодействии 2 моля кислоты образуется 1 моль водорода, соотношение 2 : 1. Значит при взаимодействии   0,1 моля кислоты образуется 0,05 моль водорода.

6) Один моль любого газа при н.у. занимает объём 22,4 л, а 0,05 молей имеют объём:

0,05*22,4 = 1,12 л

Ответ: 1,12 л

Answer 2

Для решения данной задачи, нам потребуется уравнение химической реакции между магнием и уксусной кислотой:

Mg + 2CH3COOH → Mg(CH3COO)2 + H2.

Из уравнения видно, что один моль магния реагирует с двумя молями уксусной кислоты, образуя один моль уксуснокислого магния и один моль водорода.

1. Рассчитаем количество молей уксусной кислоты в 50 г раствора:

Масса уксусной кислоты = массовая часть × общая масса раствора, Масса уксусной кислоты = 0.12 × 50 г = 6 г.

Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) = 60 г/моль.

Количество молей уксусной кислоты = масса / молярная масса, Количество молей уксусной кислоты = 6 г / 60 г/моль = 0.1 моль.

2. Так как уксусная кислота реагирует с магнием в соотношении 2:1, то количество молей магния также будет равно 0.1 моль.

3. Рассчитаем массу магния:

Масса магния = количество молей × молярная масса, Масса магния = 0.1 моль × 24.31 г/моль ≈ 2.43 г.

4. Теперь мы знаем массу магния, которая реагирует с уксусной кислотой, и можем вычислить количество молей водорода, выделяющегося в результате реакции:

Количество молей водорода = количество молей магния = 0.1 моль.

5. Далее, воспользуемся уравнением состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах. Обратим внимание, что условия задачи не предоставляют информации о давлении и температуре, поэтому мы можем предположить стандартные условия (обычно используется 0°C или 273.15 K).

6. Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль.

Масса водорода = количество молей × молярная масса, Масса водорода = 0.1 моль × 2 г/моль = 0.2 г.

7. Теперь, чтобы перевести массу водорода в объем, воспользуемся молярным объемом идеального газа при стандартных условиях (V = 22.71 л/моль).

Объем водорода = масса / молярная масса × молярный объем, Объем водорода = 0.2 г / 2 г/моль × 22.71 л/моль ≈ 2.27 л.

Таким образом, при взаимодействии магния с 50 г раствора уксусной кислоты массовой долей 12%, выделится примерно 2.27 л водорода (при стандартных условиях).