Question

Какой объем и масса H2 выделится, если к раствору, содержащему 24 г уксусной кислоты, добавить кусочек Mg массой 6 г

Answer 1

2CH3COOH + Mg = (CHCOO)2Mg + H2↑

n(CH3COOH) = 24 г / 60 г/моль = 0,4 моль

n(Mg) =  6 г / 24 г/моль =  0,25 моль

Mg дан  в избытке, расчет ведем по CH3COOH

n(H2) = 0,5n(CH3COOH) = 0,2 моль - по уравнению хим. реакции

V(H2) = Vm * n = 22,4 л/моль * 0,2 моль  = 4,48 л

m(H2) = M * n = 2 г/моль * 0,2 моль =  0,4 г

Ответ: 4,48 л; 0,4 г

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо знать химическую реакцию между уксусной кислотой (CH3COOH) и магнием (Mg). Когда магний реагирует с уксусной кислотой, образуется магний ацетат (Mg(CH3COO)2) и выделяется водород (H2). Вот химическое уравнение этой реакции:

Mg + 2CH3COOH -> Mg(CH3COO)2 + H2

Теперь мы можем рассчитать массу и объем выделившегося водорода, используя стехиометрию реакции.

1. Рассчитаем количество молей уксусной кислоты (CH3COOH): Масса уксусной кислоты = 24 г Молярная масса CH3COOH = 60.05 г/моль

Количество молей CH3COOH = Масса / Молярная масса Количество молей CH3COOH = 24 г / 60.05 г/моль ≈ 0.399 моль

2. Рассчитаем количество молей магния (Mg): Масса магния = 6 г Молярная масса Mg = 24.31 г/моль

Количество молей Mg = Масса / Молярная масса Количество молей Mg = 6 г / 24.31 г/моль ≈ 0.247 моль

3. Найдем мольное соотношение между магнием и уксусной кислотой из уравнения реакции: Mg : CH3COOH = 1 : 2

4. Определим, какое количество молей магния останется после реакции с уксусной кислотой: Магний ограничивает ход реакции, так как у него меньше молей.

Количество молей Mg, участвующих в реакции = 0.247 моль

5. Теперь рассчитаем количество молей выделившегося водорода (H2) по мольному соотношению: Из уравнения реакции видно, что 1 моль магния образует 1 моль водорода.

Количество молей H2 = Количество молей Mg = 0.247 моль

6. Рассчитаем массу водорода (H2), зная его количество молей: Молярная масса H2 = 2.02 г/моль

Масса H2 = Количество молей H2 * Молярная масса H2 Масса H2 = 0.247 моль * 2.02 г/моль ≈ 0.498 г

Таким образом, масса выделившегося водорода составит около 0.498 г.

7. Рассчитаем объем выделившегося водорода (H2) при стандартных условиях (0 °C и 1 атм): Молекулярный объем газа при стандартных условиях = 22.4 л/моль

Объем H2 = Количество молей H2 * Молекулярный объем газа Объем H2 = 0.247 моль * 22.4 л/моль ≈ 5.53 л

Таким образом, объем выделившегося водорода составит около 5.53 л при стандартных условиях.