Question

Сколько граммов магния нужно взять для реакции с соляной кислотой HCI, чтобы получить 2, 24л водорода при нормальных условиях?

Answer 1

Mg+2HCl=MgCl2+H2;
n(H2)=V(H2) / Vm=2,24 / 22,4=0,1 моль;
n(Mg)=n(H2)=0,1 моль (по уравнению реакции);
M(Mg)=24 г/моль;
m(Mg)=n(Mg) * M(Mg)=0,1 * 24=2,4 г.

Answer 2

Для ответа на ваш вопрос необходимо знать баланс химического уравнения реакции между магнием (Mg) и соляной кислотой (HCl). Химическое уравнение для этой реакции выглядит следующим образом:

\[ \mathrm{Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2} \]

Из уравнения видно, что 1 моль магния реагирует с 2 молями соляной кислоты, образуя 1 моль водорода.

Теперь давайте рассчитаем количество магния, необходимого для образования 2,24 литра водорода при нормальных условиях (0°С и 1 атмосферное давление). Для этого используем уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где:

\(P\) - давление (1 атмосфера), \(V\) - объем газа (2,24 л), \(n\) - количество молей газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(0,0821 \: \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{К})\)), \(T\) - температура (в Кельвинах).

Мы можем рассчитать количество молей водорода, используя следующее соотношение:

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

Поскольку каждая моль магния образует 1 моль водорода, нам нужно умножить количество молей водорода на коэффициент магния в уравнении реакции:

\[ \text{Количество молей магния} = n \times 1 \]

Теперь мы можем рассчитать массу магния, зная молярную массу магния (24,31 г/моль):

\[ \text{Масса магния} = \text{Количество молей магния} \times \text{Молярная масса магния} \]

Таким образом, сначала найдем количество молей водорода:

\[ n = \frac{PV}{RT} = \frac{(1 \: \text{атм}) \times (2,24 \: \text{л})}{(0,0821 \: \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{К})) \times (273 \: \text{К})} \]

Рассчитаем \(n\) и затем найдем массу магния.