Question

Розведена сульфатна кислота прореагувала із магнієм, масою 5,8 г. Обчислити масу утвореної солі і об’єм водню, що виділився за нормальних умов.

Answer 1

Дано
m(Mg) = 5.8 g
---------------------
m(MgSO4)-?
V(H2)-?
 5.8                       X        y
Mg+H2SO4-->MgSO4+H2
24                      120        22.4         

M(Mg) = 24 g/mol  , M(MgSO4) = 120 g/mol , Vm = 22.4 l/mol

X(MgSO4) = 5.8*120 / 24 = 29 g
y(H2) = 5.8 * 22.4 / 24 = 5.41 L
ответ 29 г, 5.41 л

Answer 2

Для здійснення розрахунків, спочатку збалансуємо реакцію, що відбулася між сульфатною кислотою (H2SO4) і магнієм (Mg):

H2SO4 + Mg → MgSO4 + H2

Тепер можемо обчислити масу утвореної солі (MgSO4) та об'єм виділеного водню (H2).

1. Обчислення маси утвореної солі (MgSO4): Маса магнію (Mg) = 5.8 г Маса молекули сульфату магнію (MgSO4) = маса магнію + маса сульфуру (S) + 4 * маса кисню (O)

Маса сульфуру (S) = 1 * маса атомного маси сульфуру = 1 * 32.06 г/моль = 32.06 г/моль Маса кисню (O) = 4 * маса атомного маси кисню = 4 * 16.00 г/моль = 64.00 г/моль

Маса молекули сульфату магнію (MgSO4) = 5.8 г + 32.06 г + 64.00 г = 101.86 г/моль

Тепер, щоб обчислити масу утвореної солі (MgSO4), ми знаємо, що маса магнію дорівнює 5.8 г, тому:

Маса утвореної солі (MgSO4) = маса молекули сульфату магнію (MgSO4) = 101.86 г/моль

2. Обчислення об'єму виділеного водню (H2): Для цього використовуємо ідеальний газовий закон: PV = nRT, де P - тиск, V - об'єм, n - кількість речовини (у молекулах), R - універсальна газова стала (0.0821 л·атм/(К·моль)), T - температура (в кельвінах).

Зважаючи на "нормальні умови", температура становить 0°C або 273 Кельвіна, а тиск приймаємо стандартним атмосферним тиском, 1 атмосфера (або 760 мм рт. ст.).

Маса водню (H2) = маса молекули водню = 2 * маса атомного маси водню = 2 * 1.01 г/моль = 2.02 г/моль

Тепер знаємо, що одна молекула водню (H2) займає об'єм 22.4 л при стандартних умовах (0°C або 273 Кельвіна, 1 атмосфера).

Отже, кількість молекул водню (H2), що виділилася, дорівнює масі магнію (5.8 г) поділеній на масу молекули водню (2.02 г/моль):

Кількість молекул водню = 5.8 г / 2.02 г/моль ≈ 2.871 моль

Тепер можемо обчислити об'єм виділеного водню (H2) з використанням ідеального газового закону:

V = nRT / P V = 2.871 моль * 0.0821 л·атм/(К·моль) * 273 К / 1 атмосфера V ≈ 68.6 л

Отже, об'єм водню, що виділився за нормальних умов, при реакції між сульфатною кислотою і магнієм, становить приблизно 68.6 л.