Question

Рассчитайте объем водорода выделившегося при взаимодействии 150 г уксусной кислоты и 60 г магния

Answer 1

решение данной задачи в фото

Answer 2

Для рассчета объема выделившегося водорода при реакции уксусной кислоты (CH3COOH) с магнием (Mg), сначала необходимо сформулировать и сбалансировать химическое уравнение реакции:

CH3COOH + Mg -> CH4 + Mg(OAc)2

где CH4 - метан (газообразный), Mg(OAc)2 - ацетат магния (растворимая соль).

Согласно уравнению, одна молекула уксусной кислоты реагирует с одной молекулой магния, образуя одну молекулу метана и одну молекулу ацетата магния. Теперь давайте найдем молекулярные массы всех веществ, чтобы перевести массу в граммах в количество молей:

Масса уксусной кислоты (CH3COOH) = 150 г Масса магния (Mg) = 60 г

Молекулярные массы: CH3COOH: 1 * 12.01 (C) + 2 * 1.01 (H) + 2 * 16.00 (O) ≈ 60.05 г/моль Mg: 24.31 г/моль

Теперь вычислим количество молей каждого вещества:

Молей CH3COOH = 150 г / 60.05 г/моль ≈ 2.498 моль Молей Mg = 60 г / 24.31 г/моль ≈ 2.465 моль

Теперь, чтобы определить, какие реагенты ограничивают реакцию (т.е. какой из них закончится первым), нужно посмотреть на их стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции. Они показывают, что 1 моль уксусной кислоты реагирует с 1 молью магния.

Молей H2, которые можно получить из уксусной кислоты = 1 * 2.498 = 2.498 моль

Молей H2, которые можно получить из магния = 1 * 2.465 = 2.465 моль

Поскольку количество молей H2, которые можно получить из магния, меньше, чем количество молей H2 из уксусной кислоты, магний является ограничивающим реактивом.

Теперь рассчитаем объем водорода, выделившегося при реакции. Поскольку одна молекула метана (CH4) даёт две молекулы водорода (H2), мы удвоим количество молей метана:

Молей H2 = 2 * 2.465 = 4.930 моль

Объем водорода можно рассчитать, используя идеальный газовый закон, предполагая стандартные условия (температура 0°C и давление 1 атм):

V = n * Vm, где Vm (V молярный) для идеального газа равен 22.71 л/моль (при стандартных условиях).

V = 4.930 моль * 22.71 л/моль ≈ 112.01 л

Таким образом, объем водорода, выделившегося при реакции, составит приблизительно 112.01 литров.