Question

Рассчитайте, какой объем (дм³) водорода (н. у.) выделится при взаимодействии магния массой 2,7 г. с избытком раствора соляной кислоты.​

Answer 1

Ответ:

Объем водорода будет равен 2.52 дм3

Answer 2

Для рассчета объема выделившегося водорода необходимо знать реакционные пропорции и соотношение между объемом и массой газа.

Уравнение реакции между магнием и соляной кислотой:

Mg + 2HCl -> MgCl₂ + H₂

Из уравнения видно, что 1 моль магния взаимодействует с 2 молями соляной кислоты и образуется 1 моль водорода.

Молярная масса магния (Mg) равна 24,31 г/моль. Таким образом, масса 2,7 г магния составляет:

моль Mg = масса (г) / молярная масса (г/моль) моль Mg = 2,7 г / 24,31 г/моль

Теперь, так как магний вступает в реакцию с избытком соляной кислоты, соляная кислота будет ограничивающим реагентом. Это означает, что количество магния определяет количество водорода, выделившегося в результате реакции.

Поскольку мольные соотношения водорода и магния равны 1:1, моль водорода будет также равно:

моль H₂ = моль Mg

Теперь нам нужно вычислить объем выделившегося водорода. Объем газа связан с его количеством через уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P

где V - объем газа, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах, P - давление газа.

Предположим, что эксперимент проводится при стандартных условиях температуры и давления (0 °C, 273,15 K и 1 атм).

Таким образом, объем водорода будет равен:

V(H₂) = моль H₂ * R * T / P

V(H₂) = моль Mg * R * T / P

В стандартных условиях универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 латм/(мольК).

Подставляя значения, получаем:

V(H₂) = моль Mg * 0,0821 латм/(мольК) * 273,15 К / 1 атм

V(H₂) = моль Mg * 22,414 л/моль

Теперь можем рассчитать объем водорода, выделившегося при реакции:

V(H₂) = 2,7 г / 24,31 г/моль * 22,414 л/моль

V(H₂) = 2,46 л (или 2460 дм³)

Таким образом, объем выделившегося водорода составляет 2,46 л (или 2460 дм³).