Question

Який об’єм водню (н. у.) можна одержати при взаємодії 10 г магнію, що містить 3% домішок, з ортофосфатною кислотою?

Answer 1

Для визначення об'єму водню, який можна одержати при взаємодії магнію з ортофосфатною кислотою, необхідно використати стехіометричне співвідношення між речовинами у хімічній реакції.

За хімічним рівнянням:

3Mg + 2H3PO4 -> 3MgPO4 + 3H2

Молярна маса магнію (Mg) дорівнює 24.31 г/моль.

Молярна маса ортофосфатної кислоти (H3PO4) дорівнює 98.00 г/моль.

Молярна маса водню (H2) дорівнює 2.02 г/моль.

Загальна маса магнію (m_Mg) може бути розрахована як різниця між масою магнію і масою домішок:

Загальна маса магнію (m_Mg) = маса магнію - маса домішок

Знайдемо кількість речовини магнію (n_Mg):

Кількість речовини магнію (n_Mg) = маса магнію / молярна маса магнію

Кількість речовини водню (n_H2) можна визначити, використовуючи стехіометричне співвідношення:

Кількість речовини водню (n_H2) = 3/2 * n_Mg

Об'єм водню (V_H2) можна визначити, використовуючи ідеальний газовий закон:

V_H2 = n_H2 * 22.4 л/моль

Тепер підставимо відповідні значення до формул:

Загальна маса магнію (m_Mg) = 10 г - (0.03 * 10 г)

Кількість речовини магнію (n_Mg) = (10 г - (0.03 * 10 г)) / 24.31 г/моль

Кількість речовини водню (n_H2) = 3/2 * n_Mg

Об'єм водню (V_H2) = n_H2 * 22.4 л/моль

Обчислимо значення:

Загальна маса магнію (m_Mg) = 9.7

Answer 2

Для визначення об'єму водню, який можна одержати при реакції магнію з ортофосфатною кислотою, спершу потрібно знайти кількість магнію, яка братиме участь у реакції. Магній реагує з ортофосфатною кислотою (H₃PO₄) за такою реакцією:

3 Mg + 2 H₃PO₄ → 3 Mg(PO₄)₂ + 3 H₂

Ця реакція показує, що на 3 молекули магнію (3Mg) припадає 3 молекули водню (3H₂). Тобто маса водню буде рівною масі магнію.

1 мол магнію (Mg) має атомну масу приблизно 24.3 г. Тому 10 г магнію містять:

10 г / 24.3 г/моль ≈ 0.411 моль магнію

Таким чином, можна одержати 0.411 моль водню. Оскільки маса молекули водню (H₂) дорівнює приблизно 2 г/моль, об'єм водню буде:

0.411 моль × 2 г/моль ≈ 0.822 г водню

Отже, об'єм водню, який можна одержати при даній реакції, становить приблизно 0.822 г.