Question

решите задачу. Вычислите обьем силана (SiH4) который выделиться при взаимодействии 200 г раствора серной кислоты с массовой долей растворенного вещества 25% с техническим силицидом магния (Mg2Si) массой 12 г с массовой долей примесей 8 %

Answer 1

Mg2Si + 2H2SO4 → SiH4 + 2MgSO4

               200 г

Масса кислота - 200*0,25 = 50 г

Масса силицида магния - 12 * 0,92 = 11,04 грамм

Количество вещества H2SO4 - 50/98 = 0,51 моль

Количество вещества Mg2Si - 11.04/84 = 0,15 моль

Считаем по минимуму коэффициентов:

Объем SiH4 - 0,15 * 22,4 = 4,8 литров

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать химический баланс уравнения реакции между серной кислотой (H2SO4) и техническим силицидом магния (Mg2Si):

Mg2Si + 4H2SO4 -> SiH4 + 2MgSO4 + 2H2O

Из уравнения видно, что один моль Mg2Si дает четыре моля SiH4. Таким образом, нам нужно найти количество молей Mg2Si в растворе и затем использовать это, чтобы найти количество молей SiH4 и его объем.

1. Найдем количество молей Mg2Si в 12 г технического силицида магния. Для этого нам нужно узнать его молярную массу:

Молярная масса Mg2Si = 2 * Молярная масса Mg + Молярная масса Si Молярная масса Mg = 24 г/моль Молярная масса Si = 28 г/моль

Молярная масса Mg2Si = 2 * 24 г/моль + 28 г/моль = 76 г/моль

Теперь найдем количество молей Mg2Si в 12 г:

Количество молей Mg2Si = Масса / Молярная масса = 12 г / 76 г/моль ≈ 0.1579 моль

2. Теперь мы знаем, что 1 моль Mg2Si дает 4 моля SiH4, поэтому:

Количество молей SiH4 = 0.1579 моль Mg2Si * 4 моль SiH4/моль Mg2Si = 0.6316 моль SiH4

3. Теперь используем идеальный газовый закон для расчета объема SiH4 при стандартных условиях (0°C и 1 атм):

V = nRT/P

Где: V - объем газа n - количество молей газа (в данном случае, SiH4) R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) T - температура в кельвинах (0°C = 273.15 К) P - давление (1 атмосфера)

Подставляем значения:

V = (0.6316 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 273.15 К) / (1 атм) ≈ 1381 мл

Ответ: Объем силана (SiH4), который выделится при данной реакции, составляет примерно 1381 миллилитр (мл) при стандартных условиях.