Question

Какая масса магния вступает в реакцию с серной кислотой,если в результате реакции выделяется 5,6 л водорода,условия нормальные

Answer 1

Масса магния равна 6 граммам

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение реакции между магнием (Mg) и серной кислотой (H₂SO₄) и затем использовать стехиометрию для определения массы магния.

Уравнение реакции между магнием и серной кислотой выглядит следующим образом:

\[ \text{Mg} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MgSO}_4 + \text{H}_2 \]

Согласно уравнению реакции, на один моль магния требуется два моля серной кислоты для полного реагирования, и образуется один моль водорода. Это соотношение можно использовать для расчета количества молей магния по объему выделившегося водорода.

Условия "нормальные" обычно подразумевают стандартные условия (н.у.), что означает температуру 0 °C и давление 1 атмосферу.

Для расчета массы магния, давайте использовать закон Бойля-Мариотта для идеальных газов, который гласит, что объем газа пропорционален количеству молекул газа. Таким образом, мы можем написать:

\[ \frac{V_1}{n_1} = \frac{V_2}{n_2} \]

где \( V_1 \) и \( n_1 \) - объем и количество молей водорода, а \( V_2 \) и \( n_2 \) - объем и количество молей магния.

Из уравнения реакции мы знаем, что для каждого моля магния выделяется один моль водорода. Таким образом, \( n_2 = n_1 \), и формула упрощается:

\[ V_1 = V_2 \]

Теперь у нас есть объем водорода, выделившегося в результате реакции. Это равно 5,6 литра, согласно условиям задачи.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для нахождения количества молей:

\[ PV = nRT \]

где \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( n \) - количество молей, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура в кельвинах.

Так как \( V_1 = V_2 \), мы можем сказать, что \( n_1 = n_2 \).

Теперь, чтобы найти количество молей магния, нам нужно знать температуру и давление в условиях "нормальные". Давайте предположим, что температура составляет 0 °C, что равно 273,15 K, а давление 1 атмосфера, что равно 1,01325 бар.

Теперь мы можем записать:

\[ \frac{V}{n} = \frac{RT}{P} \]

или

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

Подставим значения:

\[ n = \frac{(1,01325 \, \text{бар}) \times (5,6 \, \text{л})}{(0,0821 \, \text{л} \cdot \text{бар} / \text{К} \cdot \text{моль}) \times (273,15 \, \text{K})} \]

Решив это уравнение, мы найдем количество молей магния, а затем сможем перейти к массе, используя молярную массу магния (\( \text{Mg} \)).

\[ n_{\text{Mg}} = \frac{(1,01325 \, \text{бар}) \times (5,6 \, \text{л})}{(0,0821 \, \text{л} \cdot \text{бар} / \text{К} \cdot \text{моль}) \times (273,15 \, \text{K})} \]

\[ m_{\text{Mg}} = n_{\text{Mg}} \times \text{Molar mass of Mg} \]

Molar mass of Mg (молярная масса магния) составляет приблизительно 24,31 г/моль.

\[ m_{\text{Mg}} = n_{\text{Mg}} \times 24,31 \, \text{г/моль} \]

Это даст вам массу магния, вступившего в реакцию с серной кислотой при указанных условиях.